<4D F736F F D20315F474E5353BDD3CAD5BBFAB2EEB7D6CAFDBEDDB8F1CABDA3A8D2BBA3A DB7A2B2BCC7B0D0A3B6D42DD6A32DBFB5>

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1 北 斗 / 全 球 卫 星 导 航 系 统 (GNSS) 接 收 机 差 分 数 据 格 式 ( 一 ) BeiDou/Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver differential data format 发 布 实 施 I

2 目 次 前 言... VII 引 言... IX 1 范 围 规 范 性 引 用 文 件 术 语 定 义 和 缩 略 语 术 语 和 定 义 缩 略 语 电 文 内 容 和 数 据 格 式 概 述 通 用 电 文 格 式 通 用 格 式 标 准 电 文 头 电 文 类 型 电 文 内 容 及 格 式 电 文 类 型 1- 差 分 GPS 改 正 数 电 文 类 型 2-DELTA 差 分 GPS 改 正 数 电 文 类 型 3-GNSS 参 考 站 参 数 电 文 类 型 4- 参 考 站 坐 标 基 准 电 文 类 型 5-GPS 星 座 健 康 状 态 电 文 类 型 6-GNSS 空 帧 电 文 类 型 7-DGPS 信 标 台 信 息 电 文 类 型 8- 伪 卫 星 参 数 电 文 类 型 9-GPS 部 分 改 正 数 电 文 类 型 10-P 码 差 分 改 正 数 电 文 类 型 11-L1 与 L2 的 C/A 码 差 值 电 文 类 型 12- 伪 卫 星 参 考 站 参 数 电 文 类 型 13- 地 面 发 射 台 参 数 电 文 类 型 14-GPS 周 时 I

3 电 文 类 型 15- 电 离 层 延 迟 参 数 电 文 类 型 16-GPS 特 殊 信 息 电 文 类 型 17-GPS 星 历 动 态 高 精 度 电 文 电 文 类 型 18-RTK 未 改 正 的 载 波 相 位 观 测 值 电 文 类 型 19-RTK 未 改 正 的 伪 距 观 测 值 电 文 类 型 20-RTK 载 波 相 位 改 正 数 电 文 类 型 21-RTK 高 精 度 伪 距 改 正 数 电 文 类 型 22- 参 考 站 附 加 信 息 电 文 类 型 23- 参 考 站 天 线 类 型 信 息 电 文 类 型 24- 参 考 站 天 线 参 考 点 参 数 电 文 类 型 25~ 电 文 类 型 27-DGNSS 信 标 台 扩 充 信 息 电 文 类 型 28~ 电 文 类 型 31- 差 分 GLONASS 改 正 数 电 文 类 型 32-GLONASS 参 考 站 参 数 电 文 类 型 33-GLONASS 星 座 健 康 状 态 电 文 类 型 34-GLONASS 部 分 改 正 数 或 空 帧 电 文 类 型 35-GLONASS 信 标 台 信 息 电 文 类 型 36-GLONASS 特 殊 信 息 电 文 类 型 37-GNSS 时 间 偏 差 电 文 类 型 38 到 电 文 类 型 41- 通 用 GNSS 差 分 改 正 数 电 文 类 型 42- 通 用 GNSS 部 分 改 正 数 (N>1) 电 文 类 型 42-GNSS 空 帧 (N=1) 电 文 类 型 43- 通 用 GNSS 卫 星 信 号 健 康 状 态 电 文 类 型 44- 通 用 GNSS 信 息 电 文 类 型 45-Galileo 完 整 性 数 据 电 文 类 型 46-BDS 星 历 电 文 类 型 47-BDS 特 殊 信 息 电 文 类 型 48~ 电 文 类 型 58- 紧 急 报 警... 73

4 电 文 类 型 59- 专 用 电 文 电 文 类 型 60~63- 多 用 途 电 文 GNSS 接 收 机 与 数 据 链 设 备 接 口 总 则 GNSS 接 收 机 与 数 据 链 收 / 发 设 备 的 接 口 接 口 原 则 概 述 字 节 格 式 规 则 最 高 有 效 位 优 先 规 则 比 特 滑 动 规 则 终 端 设 备 规 则 完 整 电 文 解 码 规 则 设 备 选 项 接 口 实 例 数 据 流 控 制 方 法 无 线 电 信 标 台 MSK 数 据 链 DGNSS 应 用 应 用 领 域 常 见 的 DGNSS 系 统 附 录 A( 规 范 性 附 录 ) 差 分 电 文 的 算 法 A.1 总 则 A.2 算 法 A.3 流 程 示 例 附 录 B( 资 料 性 附 录 ) DGPS 参 考 站 的 基 准 选 择 B.1 总 则 B.2 参 考 站 坐 标 基 准 差 异 对 用 户 定 位 结 果 的 影 响 分 析 B.3 参 考 站 坐 标 基 准 设 置 方 法 的 比 较 B.4 北 美 地 区 DGPS 坐 标 基 准 的 选 择 附 录 C( 资 料 性 附 录 ) 载 波 相 位 观 测 值 及 其 改 正 数 的 数 据 质 量 C.1 总 则 C.2 载 波 相 位 观 测 值 C.3 载 波 相 位 观 测 值 及 其 改 正 数 的 数 据 质 量 因 子 III

5 C.4 数 据 质 量 因 子 的 量 化 附 录 D( 资 料 性 附 录 ) 伪 距 观 测 值 及 其 改 正 数 的 数 据 质 量 和 多 路 径 误 差 因 子 D.1 总 则 D.2 伪 距 观 测 值 误 差 D.3 伪 距 观 测 值 及 其 改 正 数 的 数 据 质 量 因 子 D.4 多 路 径 误 差 因 子 附 录 E( 资 料 性 附 录 ) 差 分 系 统 中 的 载 波 相 位 改 正 数 E.1 总 则 E.2 载 波 相 位 观 测 值 对 接 收 机 钟 差 的 要 求 E.3 载 波 相 位 差 分 对 接 收 机 钟 精 度 的 要 求 E.4 载 波 相 位 改 正 数 的 产 生 E.4.1 参 考 站 产 生 载 波 相 位 改 正 数 的 步 骤 E.4.2 载 波 相 位 改 正 数 中 参 考 站 钟 差 的 消 除 方 法 E.5 采 用 载 波 相 位 改 正 数 的 优 点 E.6 采 用 载 波 相 位 改 正 数 的 缺 点 附 录 F( 资 料 性 附 录 ) RTK 系 统 的 实 现 要 点 F.1 总 则 F.2 卫 星 位 置 计 算 的 精 度 F.3 天 线 相 位 中 心 稳 定 性 F.4 数 据 期 号 (GPS) 和 日 时 (GLONASS) F.5 坏 的 参 考 站 数 据 F.6 无 电 离 层 组 合 观 测 值 的 使 用 F.7 半 周 观 测 值 的 使 用 F.8 时 钟 跳 变 的 影 响 F.9 P 码 和 C/A 码 的 联 合 使 用 F.10 参 考 站 网 络 附 录 G( 资 料 性 附 录 ) 俄 罗 斯 字 母 表 示 法 G.1 总 则 G.2 俄 罗 斯 字 母 列 表 附 录 H( 资 料 性 附 录 ) PZ-90 和 WGS84 坐 标 系 转 换 H.1 总 则 H.2 PZ-90 和 WGS84 坐 标 系 的 转 换... 91

6 附 录 I( 资 料 性 附 录 ) DGNSS 设 备 配 置 及 其 设 计 要 求 I.1 总 则 I.2 参 考 站 设 备 I.2.1 组 成 I.2.2 接 收 机 结 构 I.2.3 卫 星 捕 获 I.2.4 观 测 值 I.2.5 差 分 改 正 数 的 参 考 时 刻 I.2.6 卫 星 健 康 状 态 的 评 估 I.2.7 电 离 层 影 响 I.2.8 对 流 层 影 响 I.2.9 参 考 站 时 钟 要 求 I.2.10 多 路 径 影 响 I.2.11 参 考 站 坐 标 基 准 I.3 用 户 设 备 I.3.1 组 成 I.3.2 接 收 机 结 构 I.3.3 差 分 改 正 数 的 应 用 I.3.4 GPS/GLONASS 接 收 机 I.4 数 据 链 I.5 伪 卫 星 技 术 I.6 RTK 技 术 附 录 J( 资 料 性 附 录 ) DGNSS 的 用 户 需 求 与 应 用 J.1 总 则 J.2 各 类 导 航 应 用 的 用 户 需 求 J.2.1 船 舶 导 航 J.2.2 航 空 导 航 J.2.3 陆 地 导 航 与 车 辆 跟 踪 J.3 DGNSS 的 其 它 应 用 J.3.1 海 上 石 油 天 然 气 勘 探 J.3.2 其 它 海 上 应 用 J.3.3 陆 地 测 量 应 用 V

7 J.4 小 结 附 录 K( 资 料 性 附 录 ) 国 际 上 常 用 基 于 无 线 电 导 航 的 DGNSS 系 统 K.1 总 则 K.2 无 线 电 导 航 系 统 K.2.1 无 线 电 信 标 系 统 K.2.2 罗 兰 C 和 CHAYKA K.2.3 VOR VOR/DME 和 TACAN K.3 基 于 无 线 电 导 航 系 统 的 DGNSS 系 统 K.3.1 航 海 无 线 电 信 标 台 DGNSS 系 统 K.3.2 基 于 罗 兰 C 的 DGNSS 系 统 参 考 文 献

8 前 言 为 适 应 我 国 卫 星 导 航 发 展 对 标 准 的 需 要, 全 国 北 斗 卫 星 导 航 标 准 化 技 术 委 员 会 组 织 制 定 北 斗 专 项 标 准, 推 荐 有 关 方 面 参 考 采 用 本 标 准 由 中 国 卫 星 导 航 系 统 管 理 办 公 室 提 出 本 标 准 由 全 国 北 斗 卫 星 导 航 标 准 化 技 术 委 员 会 归 口 本 标 准 起 草 单 位 : 武 汉 大 学 武 汉 导 航 与 位 置 服 务 工 业 技 术 研 究 院 有 限 责 任 公 司 中 国 卫 星 导 航 工 程 中 心 清 华 大 学 和 芯 星 通 科 技 有 限 公 司 上 海 司 南 导 航 科 技 有 限 公 司 安 华 北 斗 信 息 技 术 有 限 公 司 中 国 电 子 科 技 集 团 第 二 十 研 究 所 中 国 航 天 标 准 化 研 究 所 本 标 准 主 要 起 草 人 : 刘 晖 郑 洪 艳 钱 闯 吴 海 玲 周 鹏 张 栋 海 李 作 虎 张 明 崔 晓 伟 李 冬 航 康 登 榜 VII

9 引 言 随 着 卫 星 导 航 技 术 的 发 展, 全 球 卫 星 导 航 系 统 (GNSS) 服 务 性 能 不 断 改 善,GNSS 接 收 机 的 应 用 范 围 也 越 来 越 广 为 了 实 现 不 同 接 收 机 差 分 数 据 格 式 的 统 一 化, 以 方 便 差 分 数 据 的 交 换 和 处 理, 国 际 海 事 无 线 电 技 术 委 员 会 (Radio Technical Commission for Maritime services,rtcm) 制 定 了 差 分 全 球 导 航 系 统 服 务 标 准, 按 照 发 展 年 代 分 为 第 2 版 本 和 第 3 版 本 两 个 阶 段, 每 个 阶 段 都 由 一 系 列 电 文 结 构 电 文 内 容 近 似 的 标 准 组 成 ( 可 简 称 RTCM X 系 列 和 RTCM X 系 列 ), 已 在 卫 星 导 航 领 域 得 到 广 泛 使 用 RTCM x 提 供 GNSS 伪 距 差 分 和 载 波 差 分 改 正 数, 广 泛 应 用 于 码 差 分 载 波 相 位 差 分 等 应 用 领 域, 最 新 的 标 准 版 本 是 RTCM RTCM x 提 供 GNSS 载 波 相 位 差 分 改 正 数, 并 支 持 网 络 RTK 广 域 差 分 等 高 精 度 应 用, 它 与 RTCM x 在 电 文 结 构 电 文 字 长 方 法 等 方 面 均 不 相 同, 其 最 新 的 标 准 版 本 是 RTCM 本 标 准 是 根 据 我 国 在 沿 海 差 分 台 站 陆 地 车 辆 导 航 等 卫 星 导 航 应 用 的 实 际 需 求, 针 对 伪 距 差 分 和 载 波 相 位 差 分 应 用, 在 RTCM 的 基 础 上 中 对 部 分 语 句 或 字 段 进 行 了 扩 充, 以 支 持 北 斗 卫 星 导 航 系 统 (BeiDou Navigation Satellite system,bds) 本 标 准 兼 容 RTCM , 可 适 用 于 陆 地 及 水 上 差 分 应 用 中 GNSS 接 收 机 设 计 研 制 和 使 用 IX

10 北 斗 / 全 球 卫 星 导 航 系 统 (GNSS) 接 收 机 差 分 数 据 格 式 ( 一 ) 1 范 围 本 标 准 规 定 了 全 球 卫 星 导 航 系 统 (GNSS) 接 收 机 差 分 数 据 的 内 容 和 格 式 本 标 准 适 用 于 陆 地 及 水 上 差 分 应 用 中 GNSS 接 收 机 设 计 研 制 和 使 用 2 规 范 性 引 用 文 件 下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件, 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文 件 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件, 其 最 新 版 本 ( 包 括 所 有 的 修 改 单 ) 适 用 于 本 文 件 GB/T 全 球 定 位 系 统 (GPS) 术 语 及 定 义 BD 北 斗 卫 星 导 航 术 语 BDS-SIS-ICD-2.0 北 斗 卫 星 导 航 系 统 空 间 信 号 接 口 文 件 - 公 开 服 务 信 号 2.0 版 GPS-SPS-SS-2.0 全 球 定 位 系 统 标 准 定 位 服 务 信 号 标 准 ( 版 本 2)(Global positioning system standard positioning service Signal Specification 2 nd Edtion) GLONASS-ICD-5.1 ( 俄 罗 斯 ) 全 球 导 航 卫 星 系 统 GLONASS 接 口 控 制 文 件 (Global Navigation Satellite System GLONASS Interface Control Document Navigational radiosignal In bands L1,L2 Edition 5.1) IS-QZSS-1.6 ( 日 本 ) 天 顶 星 系 统 导 航 服 务 接 口 规 范 (Quasi Zenith Satellite System Navigation Service Interface Specification for QZSS v1.6draft) OS-SIS-ICD-1.1 欧 洲 GNSS(Galileo) 开 放 服 务 空 间 信 号 接 口 控 制 文 件 (European GNSS Open Service Signal In Space Interface Control Document Issue 1.1) 3 术 语 定 义 和 缩 略 语 3.1 术 语 和 定 义 GB/T 及 BD 界 定 的 以 及 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件 电 离 层 延 迟 ionospheric delay 导 航 卫 星 信 号 通 过 电 离 层 时, 相 对 于 信 号 在 真 空 传 播 而 言, 产 生 的 传 输 时 延, 通 常 以 米 为 单 位 对 流 层 延 迟 tropospheric delay 无 线 电 信 号 经 过 地 球 大 气 中 的 对 流 层 时, 受 到 大 气 折 射 的 影 响, 产 生 时 延 和 路 径 弯 曲, 由 此 造 成 信 号 的 传 播 延 迟, 通 常 以 米 为 单 位 广 播 星 历 误 差 broadcast ephemeris Error 1

11 通 过 广 播 星 历 计 算 得 到 的 导 航 卫 星 轨 道 与 实 际 卫 星 轨 道 的 差 卫 星 钟 误 差 satellite clock Error 通 过 卫 星 数 据 计 算 出 的 卫 星 钟 时 间 与 实 际 卫 星 时 间 差 差 分 定 位 differential positioning 一 种 提 高 卫 星 导 航 定 位 精 度 的 技 术 在 已 知 点 上 设 置 卫 星 导 航 基 准 接 收 机, 根 据 由 此 获 得 的 卫 星 导 航 观 测 值 或 误 差 修 正 量, 实 时 或 事 后 提 供 给 差 分 用 户 设 备, 使 用 户 设 备 接 收 并 利 用 修 正 量 以 提 高 其 定 位 精 度 参 考 站 reference station 又 称 为 基 准 站 (base station) 或 差 分 参 考 站, 一 般 由 GNSS 接 收 机 天 线 电 源 和 通 信 设 备 等 组 成 参 考 站 天 线 需 要 安 置 在 已 知 位 置 上 参 考 站 是 差 分 技 术 中 重 要 的 组 成 部 分, 在 一 定 时 间 内 连 续 观 测 记 录 卫 星 信 号, 用 于 提 供 观 测 值 改 正 值 原 始 观 测 值 或 其 它 信 息 流 动 站 rove station 又 称 为 差 分 流 动 站 或 用 户 站, 一 般 由 GNSS 接 收 机 天 线 通 信 设 备 电 源 电 子 手 薄 等 组 成 流 动 站 是 用 户 作 业 使 用 的 主 要 设 备, 用 于 接 收 来 自 参 考 站 ( 或 系 统 的 ) 改 正 数 据 原 始 数 据 等 并 进 行 定 位 计 算 伪 距 差 分 GNSS pseudorange differential GNSS 在 差 分 参 考 站 GNSS 接 收 机 产 生 视 界 内 各 颗 卫 星 的 伪 距 误 差 及 其 变 化 率, 将 其 作 为 修 正 量 发 送 给 流 动 站 GNSS 接 收 机, 以 此 提 高 流 动 站 ( 用 户 ) 定 位 精 度 的 方 法 载 波 相 位 差 分 GNSS carrier Phase differential GNSS 对 两 台 ( 或 多 台 )GNSS 接 收 机 观 测 到 的 同 一 组 卫 星 信 号 ( 包 括 载 波 相 位 和 码 伪 距 的 观 测 量 ) 进 行 双 差 及 其 他 处 理, 从 而 使 得 到 厘 米 甚 至 毫 米 级 相 对 位 置 精 度 的 技 术 方 法 实 时 动 态 测 量 Real-Time Kinematic Survey (RTK) GNSS 相 对 定 位 技 术 的 一 种, 主 要 通 过 基 准 站 和 流 动 站 之 间 的 实 时 数 据 链 路 和 载 波 相 对 定 位 快 速 解 算 技 术, 实 现 高 精 度 动 态 相 对 定 位 局 域 差 分 local area differential GNSS 2

12 在 较 小 区 域 内 提 高 GNSS 定 位 性 能 的 一 种 技 术 该 技 术 通 过 一 个 或 多 个 参 考 站 的 观 测 值 为 局 域 用 户 进 行 的 差 分 定 位 广 域 差 分 wide area differential GNSS 是 在 较 大 区 域 内 提 高 GNSS 定 位 性 能 的 一 种 技 术 利 用 布 设 在 较 大 区 域 内 的 多 个 GNSS 基 准 站, 监 测 视 野 内 的 GNSS 卫 星, 通 过 集 中 数 据 处 理, 分 类 获 得 误 差 改 正 参 数 和 完 好 性 信 息, 并 发 送 给 用 户, 使 用 户 获 得 较 高 定 位 性 能 误 差 改 正 参 数 通 常 包 括 星 历 误 差 改 正 卫 星 钟 误 差 改 正 和 电 离 层 延 迟 改 正 参 数 等 地 基 增 强 系 统 ground-based augmentation system (GBAS) 利 用 地 面 发 射 台 播 发 差 分 修 正 完 好 性 信 息 及 其 它 信 息, 以 提 高 一 定 范 围 内 卫 星 导 航 用 户 精 度 及 其 它 性 能 的 增 强 系 统 星 基 增 强 系 统 satellite-based augmentation system (SBAS) 利 用 卫 星 播 发 差 分 修 正 完 好 性 信 息 及 其 它 信 息, 以 大 范 围 提 高 卫 星 导 航 用 户 精 度 及 其 它 性 能 的 增 强 系 统 网 络 RTK network real-time kinematic positioning 由 数 据 处 理 中 心 对 覆 盖 在 一 定 范 围 内 多 个 参 考 站 的 同 步 观 测 数 据 进 行 处 理, 生 成 差 分 数 据 并 通 过 网 络 播 发, 该 区 域 内 的 流 动 站 接 收 卫 星 信 号 和 差 分 信 号, 实 现 RTK 的 技 术 连 续 运 行 参 考 站 系 统 continuously operating reference system 参 考 站 和 通 信 网 络 实 现 区 域 多 种 实 时 和 事 后 处 理 的, 支 持 多 模 卫 星 系 统 的 导 航 定 位 等 多 种 应 用 的 系 统 由 分 布 于 不 同 区 域 的 安 装 有 GNSS 接 收 机 等 设 备 的 参 考 站 通 信 系 统 数 据 处 理 中 心 等 构 成 的 地 理 空 间 信 息 基 础 设 施 可 连 续 跟 踪 接 收 卫 星 信 号, 汇 总 原 始 观 测 数 据, 处 理 得 到 卫 星 轨 道 钟 差 载 波 相 位 改 正 值 伪 距 改 正 值 等 各 类 数 据 产 品 的 系 统 3.2 缩 略 语 下 列 缩 略 语 适 用 于 本 文 件 ANSI American National Standards Institute, 美 国 国 家 标 准 协 会 ; AODC Age Of Data Clock, 时 钟 数 据 龄 期 ; AODE Age Of Data Ephemeris, 星 历 数 据 龄 期 ; ARP Antenna Reference Point, 天 线 参 考 点 ; BDS BeiDou Navigation Satellite System, 北 斗 卫 星 导 航 系 统 ; 3

13 CTS Clear To Send, 清 除 发 送 ; DCE Data Communication Equipment, 数 据 通 信 设 备 ; DGNSS Differential GNSS, 差 分 GNSS; DME Distance Measuring Equipment, 距 离 测 量 设 备 ; DTE Data Terminal Equipment, 数 据 终 端 设 备 ; ECEF Earth Centered Earth Fixed, 地 心 地 固 坐 标 系 ; EGNOS Europen Global Navigation Overlay System, 欧 洲 增 强 系 统 ; EIA Electronic Industries Alliance,( 美 国 ) 电 子 工 业 协 会 ; FEC Forward Error Correcting, 前 向 纠 错 ; GBAS Ground-Based Augmentation System, 地 基 增 强 系 统 ; GNSS Global Navigation Satellites System, 全 球 卫 星 导 航 系 统 ; IALA International Association of marine aids to navigation and Lighthouse Authorities, 国 际 灯 塔 导 航 机 构 协 会 ; IGS International GNSS Service, 国 际 GNSS 服 务 局 ; IOD Issue of Data, 数 据 期 号 ; LSB Least Significant Bit, 最 低 有 效 位 ; MSB Most Significant Bit, 最 高 有 效 位 ; MSK Minimum Shift Keying, 最 小 频 移 键 控 ; OTF On The Fly, 运 动 中 初 始 化 ; PRC Pseudo Range Corrections, 伪 距 改 正 数 ; RDF Radio Direction Finder, 无 线 电 测 向 仪 ; RRC Range-Rate Corrections, 距 离 变 化 率 改 正 数 ; RSIM RTCM GPS Reference Stations and Integrity Monitors, 差 分 参 考 站 完 好 性 监 测 标 准 ; RTCM Radio Technical Commission for Maritime services, 海 事 无 线 电 技 术 委 员 会 ; RTK Real Time Kinematic, 实 时 动 态 定 位 ; RTS Request To Send, 发 送 请 求 ; SA Selected Availability, 选 择 可 用 性 ; SPS Standard Positioning Service, 标 准 定 位 服 务 ; TACAN TACtical Air Navigation, 塔 康 导 航 系 统 ; TOW Time Of Week, 周 时 ; UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通 用 异 步 收 发 器 ; UDRE User Differential Range Error, 用 户 差 分 距 离 误 差 ; VOR VHF Omni-directional Range,VHF 全 向 测 距 ; 4

14 WAAS Wide Area Augmentation System, 广 域 增 强 系 统 4 电 文 内 容 和 数 据 格 式 4.1 概 述 本 章 规 定 了 用 于 改 正 差 分 参 考 站 和 流 动 站 ( 用 户 ) 各 种 误 差 的 数 据 格 式 和 内 容 误 差 包 括 : a) 卫 星 星 历 预 报 误 差 ; b) 卫 星 钟 预 报 误 差 ; c) 电 离 层 延 迟 误 差 ; d) 参 考 站 的 对 流 层 延 迟 误 差 ; e) 由 SA 技 术 人 为 引 起 的 误 差 ( 仅 对 于 GPS); f) 差 分 对 流 层 延 迟 误 差 ; g) 参 考 站 钟 差 注 : 用 户 距 离 参 考 站 较 近 的 条 件 下, a) b) c) d) e) f) 项 是 用 户 和 参 考 站 的 公 共 误 差 ; 距 离 增 长 时,a) c) d) e) f) 项 的 公 共 部 分 将 减 少 g) 项 影 响 用 户 绝 对 时 间 的 确 定 本 章 还 规 定 了 历 书 和 卫 星 健 康 数 据 的 数 据 格 式 和 内 容 用 于 DGNSS 的 数 据 统 称 为 差 分 数 据 差 分 数 据 被 编 码 为 多 种 类 型 的 电 文, 统 称 为 差 分 电 文, 每 种 类 型 的 电 文 具 有 唯 一 的 识 别 符, 标 识 符 范 围 从 1 到 64 本 章 规 定 的 电 文 编 码 和 方 法 与 GPS 卫 星 导 航 电 文 的 字 长 度 字 格 式 算 法 等 相 近, 差 异 在 于 :GPS 导 航 电 文 子 帧 长 度 固 定, 差 分 电 文 帧 长 度 可 变 SA 关 闭 的 情 况 下, 最 小 数 据 率 主 要 由 电 离 层 变 化 率 数 据 链 可 靠 性 和 捕 获 DGNSS 服 务 的 时 间 共 同 确 定 在 通 信 信 道 许 可 的 条 件 下, 可 提 高 电 文 的 数 据 率 和 重 复 率 4.2 通 用 电 文 格 式 通 用 格 式 差 分 电 文 由 若 干 帧 电 文 组 成, 每 帧 电 文 包 括 2 个 字 的 标 准 电 文 头,N 个 字 的 数 据 (N 的 取 值 范 围 从 0 到 31), 总 长 度 为 N+2 每 个 电 文 字 长 度 均 为 30bit, 电 文 字 的 最 后 6bit 是 区, 算 法 与 GPS 卫 星 导 航 电 文 的 算 法 相 同, 见 附 录 A 每 帧 电 文 中 最 多 可 包 含 N=31 个 30bit 字 的 数 据, 全 长 共 33 个 电 文 字 不 同 类 型 的 电 文 N 值 不 同, 同 类 电 文 的 N 值 也 有 可 能 不 同 电 文 类 型 6 或 34 等 在 没 有 数 据 时 为 补 空 电 文, 仅 由 2 个 30bit 字 的 电 文 头 组 成, 其 N= 标 准 电 文 头 电 文 头 格 式 每 帧 电 文 的 第 1 个 和 第 2 个 字 包 含 信 息 有 : 前 缀 电 文 类 型 等 建 立 帧 同 步 所 需 的 信 息, 以 及 参 考 站 信 息 参 考 时 间 和 健 康 状 态 等 信 息, 电 文 头 格 式 见 图 1, 说 明 见 表 1 5

15 位 每 帧 电 文 的 第 一 个 字 值 前 缀 电 文 类 型 ( 帧 ID) MSB LSB MSB 参 考 站 ID LSB 传 输 的 第 1 位 传 输 的 最 后 1 位 位 每 帧 电 文 的 第 二 个 字 值 MSB 改 进 Z 计 数 LSB 顺 序 号 数 据 字 数 (N) MSB LSB 站 健 康 状 态 标 志 图 1 电 文 头 格 式 前 缀 每 帧 电 文 均 以 二 进 制 的 为 前 缀, 后 面 紧 跟 6bits 的 电 文 类 型 ( 帧 ID) 和 10bit 的 参 考 站 ID 电 文 帧 同 步 应 由 用 户 按 类 似 GPS 卫 星 导 航 电 文 帧 同 步 的 方 法 完 成 电 文 类 型 ( 帧 ID) 电 文 类 型 ( 帧 ID) 表 示 本 帧 电 文 的 电 文 类 型 号, 范 围 为 1~64, 电 文 类 型 及 说 明 见 表 1 每 帧 电 文 第 1 个 和 第 2 个 字 的 内 容 字 内 容 比 特 数 比 例 因 子 及 单 位 范 围 及 说 明 前 缀 8 1 电 文 类 型 ( 帧 ID) 6 1 1~64 a 参 考 站 ID ~ 见 改 进 Z 计 数 s 0s~3599.4s 顺 序 号 3 1 0~7 2 数 据 字 数 (N) 5 1 个 字 0~31 个 字 参 考 站 健 康 状 态 标 志 3 8 种 状 态, 见 表 2 6 见 a 二 进 制 表 示 参 考 站 ID 参 考 站 ID 是 由 参 考 站 设 置 的 0~1023 数 字, 用 于 识 别 参 考 站 改 进 Z 计 数 改 进 Z 计 数 的 比 例 因 子 是 0.6s, 取 值 范 围 为 0h~1h, 且 以 GPS GLONASS 或 BDS 时 间 为 参 考, 而 非 UTC 对 于 非 伪 卫 星 电 文, 改 进 Z 计 数 表 示 电 文 参 数 的 参 考 时 刻 对 于 伪 卫 星 电 文, 改 进 Z 计 数 不 仅 表 示 电 文 参 数 的 参 考 时 刻, 也 是 下 一 帧 电 文 ( 以 前 缀 开 始 ) 的 开 始 时 刻, 在 无 伪 卫 星 传 输 时, 改 进 Z 计 数 仅 作 为 电 文 参 数 参 考 时 间 6

16 顺 序 号 顺 序 号 是 一 个 递 增 的 数 字, 范 围 0~7, 每 帧 电 文 的 顺 序 数 递 增, 到 达 最 大 数 字 (7) 后 归 零 数 据 字 数 电 文 中 包 含 的 30bit 数 据 字 数 ( 即 N 值 ), 电 文 帧 长 度 比 此 数 值 N 大 2 如 果 N=0, 说 明 电 文 头 字 后 无 内 容 参 考 站 健 康 状 态 标 志 参 考 站 健 康 状 态 标 志 由 3bit 组 成, 定 义 见 表 2 参 考 站 健 康 状 态 标 志 为 111 表 示 参 考 站 未 工 作 或 工 作 不 正 常, 110 表 示 未 进 行 参 考 站 的 广 播 监 控, 从 101 到 000 的 6 种 状 态 代 表 用 户 差 分 距 离 误 差 (UDRE) 的 比 例 因 子, 用 于 计 算 电 文 类 型 中 UDRE 值 的 计 算 在 电 文 类 型 的 UDRE 值 时, 应 使 用 表 6 给 出 的 数 值 上 限, 并 乘 以 表 2 给 出 的 UDRE 比 例 因 子, 见 和 表 2 参 考 站 健 康 状 态 标 志 代 码 说 明 参 考 站 未 工 作 或 工 作 不 正 常 未 监 控 参 考 站 的 广 播 UDRE 比 例 因 子 = UDRE 比 例 因 子 = UDRE 比 例 因 子 = UDRE 比 例 因 子 = UDRE 比 例 因 子 = UDRE 比 例 因 子 =1.00 注 : 仅 指 参 考 站 的 GPS/GLONASS 或 BDS 部 分,GPS/GLONASS GPS/BDS 联 合 参 考 站 的 健 康 状 态 可 能 与 本 表 不 一 致 差 分 电 文 每 条 30bit 电 文 字 的 最 后 6bit 是 区, 由 参 考 站 对 差 分 数 据 编 码 后 生 成, 用 户 在 解 码 时 应 根 据 算 法 对 差 分 电 文 进 行 错 误 探 测, 并 使 用 通 过 错 误 探 测 的 差 分 电 文 差 分 电 文 的 算 法 和 校 验 流 程 见 附 录 A 电 文 类 型 差 分 电 文 可 分 为 四 种 状 态 : 固 定 ( 见 注 1) 暂 定 ( 见 注 2) 保 留 ( 见 注 3) 和 未 定 义 ( 见 注 4) 最 多 可 以 有 63 种 类 型 的 电 文, 目 前 共 定 义 了 33 种, 说 明 见 表 3, 各 类 电 文 格 式 和 内 容 见 本 章 4.3 表 3 中 标 注 为 停 用 即 将 停 用 的 电 文 是 由 于 GNSS 接 收 机 制 造 技 术 发 展, 注 1: 最 终 定 义 的, 且 在 今 后 不 会 改 变 的 电 文 称 为 固 定 类 电 文 (fixed) 注 2: 具 有 试 验 性 质, 格 式 暂 不 固 定 的 电 文 称 为 暂 定 类 电 文 (tentative) 注 3: 预 留 的, 用 于 特 定 用 途 的 电 文 称 为 保 留 类 电 文 (reserve) 注 4: 未 定 义 用 途 和 内 容 及 格 式 的 电 文 称 为 未 定 义 类 (undefined) 7

17 表 3 差 分 电 文 类 型 说 明 电 文 类 型 ( 帧 ID) 说 明 状 态 1 差 分 GPS 改 正 数 固 定 2 a DELTA 差 分 GPS 改 正 数 固 定 3 GNSS 参 考 站 参 数 固 定 4 参 考 站 坐 标 基 准 固 定 5 GPS 星 座 健 康 状 态 固 定 6 GNSS 空 帧 固 定 7 a DGPS 信 标 台 信 息 固 定 8 a 伪 卫 星 参 数 暂 定 9 GPS 部 分 改 正 数 固 定 10 a P 码 差 分 改 正 数 保 留 11 a L1 与 L2C/A 码 差 值 保 留 12 a 伪 卫 星 参 考 站 参 数 保 留 13 a 地 面 发 射 台 参 数 暂 定 14 GPS 周 时 固 定 15 电 离 层 延 迟 参 数 固 定 16 GPS 特 殊 信 息 固 定 17 GPS 星 历 固 定 18 RTK 未 改 正 的 载 波 相 位 观 测 值 固 定 19 RTK 未 改 正 的 伪 距 观 测 值 固 定 20 a RTK 载 波 相 位 改 正 数 固 定 21 a RTK 高 精 度 伪 距 改 正 数 固 定 22 a 参 考 站 附 加 信 息 固 定 23 参 考 站 天 线 类 型 信 息 固 定 24 参 考 站 天 线 参 考 点 参 数 固 定 25~26 未 定 义 未 定 义 27 DGNSS 信 标 台 扩 充 信 息 固 定 28~30 未 定 义 未 定 义 31 a 差 分 GLONASS 改 正 数 暂 定 32 a GLONASS 参 考 站 参 数 暂 定 33 a GLONASS 星 座 健 康 状 态 暂 定 34 a GLONASS 局 部 改 正 数 或 空 帧 暂 定 8

18 表 4 差 分 电 文 类 型 说 明 ( 续 ) 电 文 类 型 ( 帧 ID) 说 明 状 态 35 a GLONASS 信 标 台 信 息 暂 定 36 GLONASS 特 殊 信 息 固 定 37 GNSS 时 间 偏 差 固 定 38~40 未 定 义 未 定 义 41 通 用 GNSS 差 分 改 正 数 暂 定 42 通 用 GNSS 部 分 改 正 数 暂 定 43 通 用 GNSS 卫 星 信 号 健 康 状 态 暂 定 44 通 用 GNSS 信 息 保 留 45 Galileo 完 整 性 数 据 保 留 46 BDS 卫 星 星 历 保 留 47 BDS 特 殊 信 息 保 留 47~57 未 定 义 未 定 义 58 紧 急 报 警 信 息 保 留 59 专 用 电 文 固 定 60~63 多 用 途 电 文 保 留 a 表 示 这 些 电 文 在 后 续 标 准 中 即 将 停 止 使 用 或 被 其 他 电 文 取 代, 不 建 议 再 使 用 4.3 电 文 内 容 及 格 式 电 文 类 型 1- 差 分 GPS 改 正 数 电 文 格 式 电 文 类 型 1 用 于 播 发 GPS 伪 距 和 距 离 变 化 率 改 正 数, 又 称 差 分 改 正 电 文, 其 格 式 见 图 2, 内 容 见 表 4 9

19 比 例 因 子 UDRE 卫 星 ID 伪 距 改 正 数 (PRC) 第 3,8,13,18 字 比 例 因 子 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC) 数 据 龄 期 (IOD) UDRE 卫 星 ID 第 4,9,14,19 字 伪 距 改 正 数 (PRC) 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC) 第 5,10,15,20 字 比 例 因 子 数 据 龄 期 (IOD) UDRE 卫 星 ID 伪 距 改 正 数 (PRC) ( 高 位 8bit) 第 6,11,16,21 字 伪 距 改 正 数 (PRC) ( 低 位 8bit) 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC) 数 据 龄 期 (IOD) 第 7,12,17,22 字 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC) 数 据 龄 期 (IOD) 填 充 第 (N s +2) 字 (N s =1,4,7,10) 数 据 龄 期 (IOD) 填 充 第 (N s +2) 字 (N s =2,5,8,11) N s 电 文 中 的 卫 星 数 图 2 电 文 类 型 1 的 格 式 伪 距 改 正 数 (PRC) 参 考 时 刻 t 0 的 伪 距 改 正 数 (PRC)( 以 下 记 为 PRC(t 0 )) 是 计 算 的 几 何 距 离 与 改 正 后 的 伪 距 观 测 值 差 值,t 0 为 电 文 头 中 的 改 进 Z 计 数 ( 见 ) 改 正 后 的 伪 距 观 测 值 是 原 始 伪 距 观 测 值 消 除 以 下 影 响 后 得 到 的 : a) 以 米 为 单 位 的 接 收 机 钟 差 ; b) t GD, 即 卫 星 L1 和 L2 信 号 的 群 延 迟 差 ; c) 以 米 为 单 位 的 卫 星 钟 差 ; d) 以 米 为 单 位 的 卫 星 相 对 论 影 响 改 正 参 考 站 在 计 算 差 分 改 正 数 时, 应 消 除 多 路 径 对 PRC(t 0 ) 的 影 响, 但 不 应 进 行 电 离 层 和 对 流 层 延 迟 的 模 型 改 正 受 龄 期 影 响, 伪 距 改 正 数 PRC(t 0 ) 会 逐 渐 老 化, 因 此 参 考 站 发 送 该 数 据 时 应 及 时 更 新, 用 户 也 应 及 时 接 收 并 更 新 该 数 值 10

20 表 4 电 文 类 型 1 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 比 例 因 子 1 见 表 2 种 状 态, 见 用 户 差 分 距 离 误 差 (UDRE) 2 见 表 4 种 状 态, 见 卫 星 ID 5 1 1~32 a 伪 距 改 正 数 (PRC) b m 或 0.32m ( m~655.34m) 或 ( m~ m) c 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC) b m/s 或 0.032m/s (-0.254m/s~0.254m/s) 或 (-4.064m/s~4.064m/s) d 数 据 期 号 (IOD) e 8 总 计 40 N s e 填 充 字 段 8 [N s mod 3] bit 0,8, 或 16 6 N 见 注 1:N s = 电 文 中 的 卫 星 数 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数, 帧 长 度 =N+2 字 a 全 零 (00000) 表 示 32 号 卫 星 b 以 二 进 制 补 码 表 示 c 二 进 制 数 ( ) 表 示 故 障, 用 户 应 立 即 停 止 使 用 此 卫 星 d 二 进 制 数 ( ) 表 示 故 障, 用 户 应 立 即 停 止 使 用 此 电 文 e 若 N s 不 是 3 的 整 数 倍, 则 最 后 数 据 电 文 字 中 会 包 含 8bit 或 16bit 的 填 充 字 段 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC) 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC) 用 于 对 伪 距 改 正 数 预 报 值 进 行 改 正, 当 伪 距 改 正 数 老 化 时, 使 用 RRC 可 延 长 其 使 用 龄 期 RRC 可 用 于 改 正 用 户 的 速 度, 但 不 能 将 RRC 作 为 载 波 相 位 改 正 数 使 用 比 例 因 子 计 算 伪 距 改 正 数 PRC(t 0 ) 和 距 离 变 化 率 改 正 数 RRC 时, 应 乘 以 由 该 比 例 因 子 确 定 的 系 数, 见 表 5 一 般 应 选 择 较 小 的 比 例 因 子, 以 保 证 改 正 数 有 较 高 的 精 度, 必 要 时 也 可 用 较 大 的 比 例 因 子 以 增 加 改 正 数 的 适 用 范 围 表 5 电 文 类 型 1 和 电 文 类 型 2 中 的 比 例 因 子 代 码 数 值 说 明 0 0 伪 距 改 正 :0.02m; 距 离 变 化 率 改 正 :0.002m/s 1 1 伪 距 改 正 :0.32m; 距 离 变 化 率 改 正 :0.032m/s( 参 考 表 ) UDRE UDRE 是 用 户 差 分 距 离 误 差, 它 是 参 考 站 伪 距 观 测 值 误 差 的 估 计 值 (1 倍 中 误 差 ), 其 中 包 含 了 多 路 径 信 噪 比 和 其 它 误 差 项 的 影 响, 见 表 6 用 户 计 算 UDRE 时 应 使 用 表 6 定 义 的 上 限, 并 乘 以 电 文 头 中 参 考 站 健 康 状 态 标 志 中 的 UDRE 比 例 因 子 ( 见 表 2) 11

21 表 6 电 文 类 型 1 的 用 户 差 分 距 离 误 差 (UDRE) 代 码 十 进 制 数 值 UDRE 范 围 m >1 且 >4 且 > 数 据 期 号 (IOD) 数 据 期 号 (IOD) 用 于 确 保 用 户 和 参 考 站 使 用 同 一 组 导 航 电 文 的 轨 道 和 时 钟 信 息 由 于 参 考 站 总 是 基 于 当 前 的 导 航 电 文 计 算 差 分 改 正 数, 因 此 用 户 进 行 计 算 时, 应 首 先 测 试 当 前 所 用 导 航 电 文 的 IOD 是 否 与 电 文 类 型 1 的 IOD 相 同, 如 不 同, 应 更 新 导 航 电 文 或 从 其 他 电 文 类 型 1 获 得 正 确 的 IOD 填 充 字 段 电 文 类 型 1 应 包 含 参 考 站 上 所 有 可 见 的 Ns 颗 卫 星 的 改 正 数, 由 于 每 颗 卫 星 的 数 据 需 要 40bit, 并 非 30bit 的 整 数 倍, 因 此 如 果 Ns 不 是 3 的 倍 数, 则 在 每 帧 电 文 最 后 应 加 上 8bit 或 16bit 的 填 充 字 段, 以 达 到 30bit 字 的 边 界 填 充 字 段 应 由 交 替 的 1 和 0 组 成, 以 区 别 于 电 文 头 前 缀 ( 见 ) 电 文 类 型 1 的 差 分 改 正 计 算 在 GPS 时 间 t 时, 某 颗 卫 星 的 伪 距 改 正 数 PRC(t) 应 按 下 式 计 算 : PRC(t)=PRC(t 0 )+RRC (t-t 0 ) (1) 式 中 : PRC(t) 用 户 在 t 时 刻 的 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m); PRC(t 0 ) 电 文 类 型 1 中 的 伪 距 改 正 数 (PRC), 单 位 为 米 (m); RRC 电 文 类 型 1 中 的 距 离 变 化 率 改 正 数 (RRC), 单 位 为 米 每 秒 (m/s); t 观 测 值 的 GPS 时 刻, 单 位 为 秒 (s); t 0 电 文 头 中 的 改 进 Z 计 数, 单 位 为 秒 (s) 用 户 的 伪 距 观 测 值 PRM(t) 加 上 改 正 数 后 可 得 到 改 正 后 的 伪 距 值, 见 下 式 : PR(t)=PRM(t)+ PRC(t) (2) 式 中 : PR(t) 改 正 后 的 伪 距 观 测 值, 单 位 为 米 (m) PRM(t) 用 户 在 t 时 刻 的 伪 距 观 测 值, 单 位 为 米 (m); PRC(t) 用 户 在 t 时 刻 的 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m); 式 (1) 和 式 (2) 计 算 时 应 注 意 比 例 因 子 的 使 用, 见 表 对 每 颗 卫 星 都 按 照 式 (1) 和 式 (2) 进 行 计 算, 完 成 伪 距 改 正 处 理 后, 即 可 进 入 后 续 的 定 位 及 导 航 计 算 电 文 类 型 2-DELTA 差 分 GPS 改 正 数 由 于 目 前 用 户 接 收 机 基 本 都 采 用 并 行 通 道, 卫 星 星 历 发 生 变 化 时, 其 差 值 在 亚 米 级, 因 此 这 一 电 文 12

22 不 再 使 用 为 保 证 向 前 兼 容, 本 节 仍 给 出 电 文 类 型 2 的 格 式 和 说 明 电 文 格 式 电 文 类 型 2 播 发 伪 距 和 距 离 变 化 率 改 正 数 的 改 正 数, 用 于 消 除 由 于 参 考 站 和 用 户 设 备 不 能 同 步 解 调 卫 星 星 历 时 出 现 的 定 位 误 差 电 文 类 型 2 的 格 式 见 图 3, 内 容 见 表 7 在 对 卫 星 星 历 解 码 时, 参 考 站 所 用 的 接 收 机 通 常 快 于 用 户 所 用 接 收 机, 因 此 在 某 个 时 间 段 内, 特 别 是 在 观 测 到 新 的 卫 星 时, 参 考 站 和 用 户 可 能 会 使 用 不 同 的 星 历, 这 会 导 致 用 户 的 定 位 误 差 在 此 情 况 下 需 要 使 用 电 文 类 型 2 进 行 改 正 如 果 参 考 站 设 计 为 推 迟 新 星 历 的 使 用 时 间, 用 户 设 计 为 在 更 新 全 部 可 见 卫 星 的 星 历 前 一 直 使 用 旧 星 历 进 行 计 算, 则 可 以 不 使 用 电 文 类 型 比 例 因 子 计 算 DELTA 伪 距 改 正 数 (DELTA PRC) 和 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 (DELTA RRC) 时, 应 乘 以 由 该 比 例 因 子 确 定 的 系 数, 见 表 UDRE 即 用 户 差 分 距 离 误 差, 与 电 文 格 式 1 的 用 户 差 分 距 离 误 差 (UDRE) 定 义 相 同, 见 数 据 期 号 (IOD) 与 电 文 格 式 1 的 数 据 期 号 (IOD) 定 义 相 同, 见 填 充 字 段 与 电 文 类 型 1 中 的 填 充 字 段 定 义 相 同, 见 表 7 电 文 类 型 2 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 比 例 因 子 1 见 表 见 表 用 户 差 分 距 离 误 差 (UDRE) 2 见 表 见 表 卫 星 号 5 1 1~32 a DELTA 伪 距 改 正 数 (DELTA PRC) b m 或 0.32m ( m~655.34m) 或 ( m~ m) c DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 (DELTA RRC) b m/s 或 0.032m/s (-0.254m/s~0.254m/s) 或 (-4.064m/s~4.064m/s) d 数 据 期 号 (IOD) 8 总 共 40 N s e 填 充 8 [N s mod 3] 0,8,16 6 N 见 注 1:N s = 电 文 中 的 卫 星 数 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数, 帧 长 度 =N+2 字 a 全 零 (00000) 表 示 32 号 卫 星 b 以 二 进 制 补 码 表 示 c 二 进 制 数 表 示 故 障, 用 户 应 立 即 停 止 使 用 此 卫 星 d 二 进 制 数 表 示 故 障, 用 户 应 立 即 停 止 使 用 此 电 文 e 若 N s 不 是 3 的 整 数 倍, 则 最 后 一 个 数 据 电 文 字 中 会 出 现 8bit 或 16bit 的 填 充 字 段 13

23 比 例 因 子 UDRE 卫 星 ID DELTA 伪 距 改 正 数 (DELTA PRC) 第 3,8,13,18 字 比 例 因 子 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 (DELTA RRC) 数 据 龄 期 (IOD) UDRE 卫 星 ID 第 4,9,14,19 字 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 DELTA 伪 距 改 正 数 (DELTA PRC) 第 5,10,15,20 字 (DELTA RRC) 比 例 因 子 DELTA 伪 距 改 正 数 数 据 龄 期 (IOD) UDRE 卫 星 ID (DELTA PRC) ( 高 位 8bit) 第 6,11,16,21 字 DELTA 伪 距 改 正 数 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 (DELTA PRC) 数 据 龄 期 (IOD) (DELTA RRC) ( 低 位 8bit) 第 7,12,17,22 字 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 (DELTA RRC) 数 据 龄 期 (IOD) 填 充 第 (N s +2) 字, (N s =1,4,7,10) 数 据 龄 期 (IOD) 填 充 第 (N s +2) 字 (N s =2,5,8,11) N s 电 文 中 的 卫 星 数 图 3 电 文 类 型 2 的 格 式 电 文 类 型 2 参 数 的 计 算 卫 星 导 航 电 文 发 生 变 化 时, 参 考 站 应 首 先 使 用 新 旧 两 套 导 航 电 文 计 算 出 两 组 伪 距 改 正 数 和 距 离 变 化 率 改 正 数 :PRC(old IOD) 和 RRC(old IOD), 以 及 PRC(new IOD) 和 RRC(new IOD) 然 后 下 式 进 行 求 差 计 算, 得 到 DELTA 伪 距 改 正 数 (DELTA PRC) 和 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 (DELTA RRC) DELTA PRC=PRC(old IOD)-PRC(new IOD) (3) 式 中 : DELTA PRC 电 文 类 型 2 中 的 DELTA 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m); PRC(old IOD) 旧 IOD 时 刻 的 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m); PRC(new IOD) 新 IOD 时 刻 的 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m) DELTA RRC=RRC(old IOD)-RRC(new IOD) (4) 式 中 : DELTA RRC 电 文 类 型 2 中 的 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数, 单 位 为 米 (m); RRC(old IOD) 旧 IOD 时 刻 的 距 离 变 化 率 的 改 正 数, 单 位 为 米 (m); RRC(new IOD) 新 IOD 时 刻 的 距 离 变 化 率 的 改 正 数, 单 位 为 米 (m) 14

24 参 考 站 进 行 数 据 编 码 和 发 播 时, 应 同 时 广 播 电 文 类 型 1 和 电 文 类 型 2 在 电 文 类 型 1 中 使 用 新 的 导 航 电 文 计 算 的 伪 距 改 正 数 和 距 离 变 化 率 改 正 数, 即 PRC(new IOD) 和 RRC(new IOD) 在 电 文 类 型 2 中 按 式 (3) 和 式 (4) 计 算 DELTA 伪 距 改 正 数 (DELTA PRC) 和 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数 (DELTA RRC) 参 考 站 应 在 导 航 电 文 变 化 后 几 分 钟 时 间 内 连 续 播 发 电 文 类 型 2, 以 保 证 用 户 有 足 够 的 时 间 更 新 所 有 可 见 卫 星 的 导 航 电 文 电 文 类 型 2 参 数 的 使 用 用 户 应 按 照 以 下 方 法 使 用 电 文 类 型 2: 首 先 使 用 与 电 文 类 型 2 中 IOD 一 致 的 导 航 电 文 计 算 卫 星 位 置 和 时 钟 ; 其 次 取 得 电 文 类 型 1 数 据 ; 最 后 按 下 式 计 算 正 确 的 伪 距 改 正 数 : 式 中 : ( ) ( ( ) ) + ( RRC( new IOD) ) ( t-t 1) + ( DELTA RRC) ( t-t ) PRC t = PRC new IOD +DELTA PRC 2 (5) PRC(t) 用 户 在 t 时 刻 的 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m); PRC(new IOD) 来 自 电 文 类 型 1 中 的 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m); RRC(new IOD) 来 自 电 文 类 型 1 中 的 距 离 变 化 率 改 正 数, 单 位 为 米 每 秒 (m/s); DELTA PRC 来 自 电 文 类 型 2 中 的 DELTA 伪 距 改 正 数, 单 位 为 米 (m); DELTA RRC 来 自 电 文 类 型 2 中 的 DELTA 距 离 变 化 率 改 正 数, 单 位 为 米 每 秒 (m/s); t 观 测 值 的 GPS 时 刻, 单 位 为 秒 (s); t 1 电 文 类 型 1 的 改 进 Z 计 数, 单 位 为 秒 (s); t 2 电 文 类 型 2 的 改 进 Z 计 数, 单 位 为 秒 (s) 电 文 类 型 3-GNSS 参 考 站 参 数 电 文 格 式 电 文 类 型 3 以 厘 米 级 的 精 度 给 出 了 GPS 参 考 站 天 线 相 位 中 心 的 ECEF 坐 标, 若 需 要 使 用 天 线 相 位 中 心 改 正 达 到 更 高 的 精 度 要 求, 可 以 使 用 电 文 类 型 24 代 替 类 型 3 其 格 式 见 图 4, 内 容 见 表 坐 标 基 准 若 使 用 区 域 坐 标 参 考 框 架, 需 保 证 在 服 务 区 域 定 位 误 差 在 限 差 要 求 范 围 内 15

25 MSB ECEF X- 坐 标 ( 高 位 24bit) 第 3 字 ECEF X- 坐 标 ( 低 位 8bit) LSB MSB ECEF Y- 坐 标 ( 高 位 16bit) 第 4 字 ECEF Y- 坐 标 ( 低 位 16bit) LSB MSB ECEF Z- 坐 标 ( 高 位 8bit) 第 5 字 ECEF Z- 坐 标 ( 低 位 24bit) LSB 第 6 字 图 4 电 文 类 型 3 的 格 式 表 8 电 文 类 型 3 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 ECEF X- 坐 标 m ( m~ m) a ECEF Y- 坐 标 m ( m~ m) a ECEF Z- 坐 标 m ( m~ m) a 24 见 a 以 二 进 制 补 码 方 式 表 示 电 文 类 型 4- 参 考 站 坐 标 基 准 电 文 格 式 电 文 类 型 4 包 含 以 ASCII 码 表 示 的 参 考 站 坐 标 基 准 名 称, 并 提 供 其 与 GNSS ITRF 参 考 框 架 的 偏 差 值 该 电 文 通 常 与 电 文 类 型 3 或 32 联 合 使 用 电 文 类 型 4 的 格 式 见 图 5, 内 容 见 表 9 16

26 表 9 电 文 类 型 4 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 DGNSS =GPS;001=GLONASS; 010=Galileo;011=BDS; 100~111= 未 定 义 ; DAT 1 1 0= 本 地 基 准 1= 全 球 基 准 保 留 4 基 准 名 字 符 #1 8 ASCII 码 字 符 基 准 名 字 符 #2 8 ASCII 码 字 符 基 准 名 字 符 #3 8 ASCII 码 字 符 基 准 名 子 字 符 #1 8 ASCII 码 字 符 基 准 名 子 字 符 #2 8 ASCII 码 字 符 参 考 站 坐 标 偏 移 量 DX a m m~3276.7m 参 考 站 坐 标 偏 移 量 DY a m m~3276.7m 参 考 站 坐 标 偏 移 量 DZ a m m~3276.7m 24 见 a 以 二 进 制 补 码 方 式 表 示 D DGNSS A 保 留 基 准 名 字 符 #1 基 准 名 字 符 #2 T 第 3 字 基 准 名 字 符 #3 基 准 名 子 字 符 #1 基 准 名 子 字 符 #2 第 4 字 MSB DX LSB MSB DY ( 高 位 8bit) 第 5 字 DY ( 低 位 8bit) LSB MSB DZ LSB 第 6 字 图 5 电 文 类 型 4 的 格 式 DGNSS 表 示 参 考 站 所 用 的 卫 星 系 统 DAT 表 示 参 考 站 的 基 准 类 型, 0 为 本 地 基 准, 1 为 全 球 基 准 基 准 名 字 符 #1 #2 和 #3 三 个 ASCII 码 的 字 符, 表 示 参 考 站 的 基 准 代 码, 该 代 码 可 在 国 际 海 道 测 量 组 织 出 版 物 S-60 (International Hydrographic Organization Publication S-60) 中 查 得 如 果 基 准 代 码 未 知, 应 三 个 空 字 符 填 充 用 户 自 定 义 基 准 表 示 为

27 基 准 名 子 字 符 #1 和 #2 两 个 ASCII 码 字 符, 第 一 个 字 符 应 为 -, 第 二 个 字 符 由 美 国 国 家 制 图 局 出 版 的 技 术 报 告 DMA TR (National Imagery and Mapping Agency publication,technical Report DMA TR8350.2) 给 出 如 果 基 准 名 子 字 符 未 知, 应 适 用 两 个 空 字 符 表 示 参 考 站 坐 标 偏 移 量 DX DY 和 DZ 三 个 参 数 给 出 了 参 考 站 相 对 于 ECEF 的 坐 标 偏 移 量 当 DAT=0 时, 应 在 参 考 站 坐 标 上 加 上 参 考 站 坐 标 偏 移 量 DX DY 和 DZ, 修 正 到 GNSS 系 统 坐 标 框 架 下 但 由 于 两 个 基 准 的 差 异 不 仅 是 偏 移, 在 坐 标 轴 方 向 还 有 微 小 的 旋 转 角 存 在, 因 此 在 使 用 本 地 基 准 时, 若 用 户 与 参 考 站 的 距 离 过 长, 则 用 户 定 位 精 度 会 有 所 降 低 关 于 DGPS 坐 标 基 准 的 使 用 见 附 录 B 当 参 考 站 采 用 全 球 坐 标 参 考 框 架 时, 则 DAT=1 且 DX=DY=DZ= 电 文 类 型 5-GPS 星 座 健 康 状 态 电 文 格 式 电 文 类 型 5 又 称 为 卫 星 健 康 状 态 电 文, 包 含 参 考 站 所 见 卫 星 的 工 作 状 态, 以 及 即 将 进 入 参 考 站 视 野 内 卫 星 的 估 计 状 态 等 信 息 电 文 类 型 5 的 格 式 见 图 6, 内 容 见 表 10 保 留 IOD 链 健 康 使 能 新 导 航 数 据 卫 星 丢 失 警 告 卫 星 ID 数 据 健 康 C/No 到 非 健 康 状 态 的 时 间 保 留 第 (2+N s ) 字 N s 电 文 中 的 卫 星 数 图 6 电 文 类 型 5 的 格 式 表 10 电 文 类 型 5 的 内 容 参 数 比 特 数 说 明 保 留 1 保 留 位, 为 编 号 超 过 32 的 GPS 卫 星 使 用 卫 星 ID 5 范 围 为 1~32 a IOD 链 1 0= 本 电 文 参 考 时 间 是 电 文 类 型 1 9 中 的 IOD 时 刻 ; 由 于 电 文 类 型 2 停 用, 因 此 其 中 总 为 0 数 据 健 康 3 卫 星 健 康 状 态 信 息, 见 C/No 5 卫 星 信 号 信 噪 比, 比 例 因 子 是 1dBHz, 范 围 是 25dBHz~55dBHz, 第 15 位 是 LSB 00000= 未 跟 踪 此 卫 星 ;00001=25dBHz;11111=55dBHz 健 康 使 能 1 0= 用 户 应 根 据 卫 星 导 航 电 文 中 的 健 康 状 态 进 行 使 用 1= 用 户 可 忽 略 该 卫 星 导 航 电 文 中 的 健 康 状 态, 强 制 使 用 该 卫 星 数 据 新 导 航 数 据 1 0= 参 考 站 未 获 取 新 的 导 航 电 文 1= 参 考 站 正 在 获 取 该 卫 星 新 的 导 航 电 文, 不 久 将 更 新 电 文 类 型 1 或 9 中 的 IOD 值 卫 星 丢 失 警 0= 卫 星 状 态 无 变 化 1 告 1= 某 段 时 间 后 卫 星 状 态 将 从 健 康 改 为 非 健 康, 紧 接 的 4bit 给 出 此 段 时 间 长 度 到 非 健 康 状 态 的 时 间 4 表 示 到 卫 星 状 态 发 生 改 变 的 预 计 时 间 长 度, 比 例 因 子 是 5min, 范 围 从 0min~75min, 第 22 位 是 LSB 0000= 卫 星 状 态 马 上 要 变 为 非 健 康 ;1111= 卫 星 状 态 将 在 75min 后 改 变 为 非 健 康 18

28 表 10 电 文 类 型 5 的 内 容 ( 续 ) 参 数 比 特 数 说 明 保 留 2 保 留 总 计 40 N s 6 见 注 1:N s = 电 文 中 的 卫 星 数 a 全 零 (00000) 表 示 第 32 号 卫 星 数 据 健 康 表 示 卫 星 的 工 作 状 态, 见 表 11 卫 星 工 作 状 态 的 更 多 信 息 见 GPS-SPS-SS-2.0 中 的 表 11 电 文 类 型 5 的 数 据 健 康 代 码 说 明 000 所 有 数 据 正 常 001 卫 星 导 航 电 文 错 误 010 卫 星 导 航 电 文 中 的 遥 测 字 (TLM)/ 交 接 字 (HOW) 格 式 错 误, 即 导 航 电 文 前 缀 不 正 确 011 卫 星 导 航 电 文 中 HOW 字 的 Z 计 数 错 误,Z 计 数 未 反 映 实 际 的 码 相 位 100 卫 星 导 航 电 文 子 帧 1 2 和 3 中 发 生 错 误 101 卫 星 导 航 电 文 子 帧 4 和 5 中 发 生 错 误 110 上 载 数 据 发 生 错 误 111 数 据 错 误, 即 某 个 或 多 个 子 帧 中 的 TLM 和 / 或 HOW, 以 及 其 它 部 分 发 生 错 误 电 文 类 型 5 的 播 发 每 帧 电 文 可 包 含 一 颗 或 多 颗 卫 星 健 康 信 息, 也 可 包 含 参 考 站 不 可 见 的 卫 星 健 康 信 息, 其 播 发 频 率 可 根 据 需 要 由 参 考 站 自 行 设 定 电 文 类 型 6-GNSS 空 帧 电 文 格 式 电 文 类 型 6 不 包 含 参 数, 仅 包 含 标 准 电 文 头 和 0 或 1 个 数 据 字 (N=0 或 1) N 的 取 值 取 决 于 电 文 同 步 过 程 中 所 需 电 文 字 数 的 奇 偶 性 若 N=1, 则 电 文 中 数 据 字 的 24bit 用 交 替 的 1 和 0 填 充 电 文 类 型 6 的 播 发 在 以 下 情 况 下 可 使 用 电 文 类 型 6: 在 较 低 通 信 速 率, 需 要 电 文 进 行 填 充 时 ; 当 参 考 站 处 于 非 工 作 状 态 时, 广 播 参 考 站 信 息, 使 用 户 建 立 并 保 持 对 后 续 电 文 的 同 步 电 文 类 型 7-DGPS 信 标 台 信 息 电 文 类 型 7 将 于 2015 年 被 电 文 类 型 27 取 代 电 文 格 式 电 文 类 型 7 提 供 DGPS 信 标 台 的 位 置 频 率 服 务 范 围 健 康 状 态 和 识 别 符 等 信 息, 又 称 DGPS 信 标 台 历 书 电 文 电 文 中 采 用 广 播 站 ID 进 行 信 标 台 的 识 别 电 文 类 型 7 的 格 式 见 图 7, 内 容 见 表 12 19

29 每 个 信 标 台 共 三 个 电 文 字 MSB 位 置 数 据 - 纬 度 LSB MSB 位 置 数 据 - 经 度 ( 高 位 8bit) 第 (3 N b ) 字 位 置 数 据 - 经 度 ( 低 位 8bit) LSB MSB 信 标 台 范 围 广 播 频 率 ( 高 位 6bit) LSB MSB 第 (3 N b +1) 字 调 制 方 式 (MOD) 同 步 方 式 (SYNC) 广 播 编 码 (CODE) 广 播 频 率 信 标 台 ( 低 位 6bit) 状 态 LSB 广 播 站 ID 比 特 率 第 (3 N b +2) 字 N b 电 文 中 的 信 标 台 数 量 图 7 电 文 类 型 7 的 格 式 表 12 电 文 类 型 7 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 位 置 数 据 - 经 度 o (-90 o ~90 o ) a,b 位 置 数 据 - 纬 度 o (-180 o ~180 o ) a,b 信 标 台 范 围 10 1km 0km~1023km 广 播 频 率 Hz 190kHz~599.5kHz 信 标 台 状 态 2 00= 正 常 工 作 01= 未 进 行 完 好 性 监 测 10= 状 态 未 知 11= 不 要 使 用 广 播 站 ID ~1023 比 特 率 3 1bps 000= 25bps;001= 50bps; 010=100bps;011=110bps; 100=150bps;101=200bps; 110=250bps;111=300bps 调 制 方 式 (MOD) 1 0=MSK;1=FSK 同 步 方 式 (SYNC) 1 0= 异 步 ;1= 同 步 广 播 编 码 (CODE) 1 0= 未 编 码 ;1=FEC 编 码 总 共 N b 72 N 6 见 注 1:N b = 电 文 中 信 标 台 的 数 量 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数, 帧 长 度 =N+2 字 a + 表 示 北 纬 或 东 经, - 表 示 南 纬 或 西 经 b 以 二 进 制 补 码 表 示 位 置 数 据 - 纬 度 和 经 度 电 文 类 型 7 以 二 进 制 补 码 方 式 提 供 信 标 台 的 纬 度 和 经 度 信 息, 分 辨 率 在 纬 度 方 向 约 0.3km, 经 度 方 向 约 0.6km 用 户 用 此 数 据 可 确 定 距 离 最 近 的 信 标 台 站 20

30 信 标 台 范 围 信 标 台 可 用 的 服 务 范 围, 由 信 标 台 自 行 设 定 广 播 频 率 信 标 台 数 据 广 播 的 工 作 频 率, 应 符 合 国 际 航 海 航 空 等 组 织 的 有 关 规 定 信 标 台 状 态 表 示 信 标 台 的 健 康 状 态, 共 四 种 : 正 常 工 作 未 进 行 完 好 性 监 测 状 态 未 知 和 不 要 使 用, 用 户 根 据 此 状 态 决 定 是 否 采 用 该 信 标 台 数 据 广 播 站 ID 由 IALA 分 配 的 号 码, 范 围 从 0 到 1023 注 :IALA 为 全 球 信 标 台 分 配 唯 一 的 广 播 站 ID, 可 从 IALA 网 站 查 询 得 到 调 制 方 式 (MOD) 和 同 步 方 式 (SYNC) 提 供 信 标 台 数 据 广 播 时 所 用 的 调 制 方 式 和 同 步 方 式, 用 户 根 据 此 信 息 进 行 数 据 解 码 操 作 广 播 编 码 (CODE) 表 示 信 标 台 数 据 广 播 是 否 采 用 了 FEC 纠 错 编 码 电 文 类 型 7 的 播 发 电 文 类 型 7 播 发 的 频 率 不 宜 太 高, 在 航 海 应 用 中 一 般 是 每 10min 更 新 1 组 电 文 但 若 信 标 台 健 康 状 态 发 生 变 化, 则 应 立 刻 发 送 本 电 文 为 在 电 文 类 型 7 及 时 反 映 其 它 信 标 台 信 息, 一 般 需 要 信 标 台 联 网 以 同 步 更 新 所 有 数 据 电 文 类 型 8- 伪 卫 星 参 数 电 文 格 式 电 文 类 型 8 提 供 伪 卫 星 信 息, 又 称 伪 卫 星 历 书 电 文 格 式 与 电 文 类 型 7 相 似, 见 图 7, 内 容 见 表 13 表 13 电 文 类 型 8 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 伪 卫 星 位 置 数 据 - 经 度 o (-90 o ~90 o ) a,b 伪 卫 星 位 置 数 据 - 纬 度 o (-180 o ~180 o ) a,b c 伪 卫 星 号 码 6 1 0~63 伪 卫 星 状 态 2 00= 伪 卫 星 工 作 正 常 ; 01= 未 定 义 ; 10= 未 知 状 态 ; 11= 不 要 使 用 伪 卫 星 名 称 28 4 个 7bit 的 ASCII 字 符 d 保 留 4 总 共 N p 72 N 6 见 注 1:N p = 电 文 中 伪 卫 星 数 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数, 帧 长 度 =N+2 字 a + 表 示 北 纬 或 东 经, - 表 示 南 纬 或 西 经 b 以 二 进 制 补 码 表 示 c 不 能 与 GNSS 卫 星 号 码 冲 突 d 用 于 30bit 电 文 字 剩 余 字 段 的 填 充 21

31 伪 卫 星 位 置 数 据 - 经 度 纬 度 二 进 制 补 码 方 式 的 伪 卫 星 纬 度 和 经 度 信 息, 分 辨 率 在 纬 度 方 向 约 0.3km, 经 度 方 向 约 0.6km 伪 卫 星 号 码 伪 卫 星 号, 即 二 进 制 的 伪 卫 星 扩 频 码 编 号, 该 号 码 应 唯 一 且 不 能 与 现 有 的 GNSS 卫 星 号 重 复 伪 卫 星 名 称 伪 卫 星 名 称 由 4 个 7bit 的 ASCII 字 符 表 示, 如 LAJ1 或 JFK3 等 电 文 类 型 9-GPS 部 分 改 正 数 电 文 格 式 电 文 类 型 9 用 于 播 发 部 分 卫 星 组 的 伪 距 改 正 数 和 距 离 变 化 率 改 正 数, 其 内 容 和 格 式 与 电 文 类 型 1 相 同, 见 与 电 文 类 型 1 不 同 的 是, 电 文 类 型 9 仅 包 含 首 选 卫 星 组 的 改 正 数 据, 并 不 是 参 考 站 上 所 有 可 见 卫 星 的 改 正 数 据, 对 参 考 站 时 钟 的 稳 定 度 要 求 较 高 采 用 电 文 类 型 9 的 优 点 在 于 : 数 据 延 迟 小 于 电 文 类 型 1; 对 数 据 链 的 传 输 速 度 要 求 较 低, 可 在 信 标 台 等 低 速 数 据 链 上 使 用 两 组 电 文 数 据 延 迟 的 比 较 见 表 14 表 14 电 文 类 型 1 和 电 文 类 型 9 的 数 据 延 迟 比 较 卫 星 数 电 文 类 型 1 的 数 据 最 大 延 迟 s 电 文 类 型 9 的 数 据 最 大 延 迟 s 注 : 表 中 数 值 是 在 通 信 速 率 为 100bps 时 测 得 的 电 文 类 型 10-P 码 差 分 改 正 数 预 留 的 用 于 P 码 改 正 数 广 播 的 电 文, 格 式 和 内 容 待 定, 电 文 类 型 10 已 停 用 电 文 类 型 11-L1 与 L2 的 C/A 码 差 值 可 以 通 过 电 文 类 型 41 获 得 L2C 改 正 数 信 息, 电 文 类 型 11 预 留 的 用 于 L2C/A 码 改 正 数 广 播 的 电 文, 格 式 和 内 容 待 定 电 文 类 型 12- 伪 卫 星 参 考 站 参 数 预 留 的 用 于 伪 卫 星 参 考 站 信 息 广 播 的 电 文, 格 式 和 内 容 待 定 电 文 类 型 13- 地 面 发 射 台 参 数 电 文 格 式 电 文 类 型 13 用 于 向 用 户 通 报 广 播 差 分 数 据 发 射 台 的 位 置 和 预 计 作 用 范 围, 由 2 个 30bit 字 组 成, 内 容 见 表 15 电 文 类 型 13 已 停 用 22

32 表 15 电 文 类 型 13 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 地 面 发 射 台 状 态 标 志 1 1= 工 作 异 常 ;0= 工 作 正 常 地 面 发 射 台 范 围 标 志 1 1= 范 围 与 电 文 类 型 7 不 一 致 ; 0= 范 围 与 电 文 类 型 7 一 致 保 留 6 1 0~63 地 面 发 射 台 纬 度 o (-90 o ~90 o ) a,b 地 面 发 射 台 经 度 o (-180 o ~180 o ) a,b 地 面 发 射 台 范 围 8 4km 4km~1024km c 总 共 见 a + 表 示 北 纬 或 东 经, - 表 示 南 纬 或 西 经 b c 以 二 进 制 补 码 表 示 全 零 表 示 1024km 地 面 发 射 台 状 态 标 志 用 于 标 识 地 面 广 播 站 的 工 作 状 态 若 置 1, 则 表 明 地 面 发 射 台 工 作 不 正 常 或 即 将 不 正 常, 此 时 地 面 发 射 台 应 及 时 广 播 电 文 类 型 16, 告 知 用 户 具 体 信 息 地 面 发 射 台 范 围 标 志 用 于 通 报 地 面 发 射 台 作 用 范 围 是 否 与 电 文 类 型 7 一 致 若 置 1, 则 表 明 地 面 发 射 台 范 围 与 电 文 类 型 7 中 给 出 的 范 围 不 同 ( 见 ), 具 体 数 值 由 后 续 的 地 面 发 射 台 范 围 给 出 电 文 类 型 14-GPS 周 时 该 电 文 未 来 经 扩 展 后, 可 包 含 GNSS 时 间 系 统 间 的 转 换 信 息 电 文 格 式 电 文 类 型 14 用 于 恢 复 GPS 时 间 信 息, 又 称 为 时 间 标 记 电 文, 内 容 见 表 16 表 16 电 文 类 型 14 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 GPS 周 10 1week 0week~1024week 周 内 小 时 数 8 1h 0hour~167hour 跳 秒 6 1s 0s~63s 6 见 GPS 周 和 周 内 小 时 数 本 电 文 的 前 18bit 用 于 给 出 GPS 周 以 及 周 内 小 时 数, 由 此 可 推 导 出 年 月 日 小 时 周 内 小 时 数 可 从 GPS 导 航 电 文 给 出 的 TOW 计 算 得 到 TOW 是 以 1.5s 为 单 位, 因 此 周 内 小 时 数 可 以 通 过 TOW 除 以 2400 得 到, 即 周 内 小 时 数 =Int[TOW/2400] 跳 秒 是 GPS 时 与 UTC 的 差 值, 用 户 用 此 数 值 可 将 GPS 时 间 改 正 为 UTC 时 间 23

33 电 文 类 型 14 的 播 发 由 于 电 文 头 中 的 改 进 Z 计 数 只 提 供 了 小 时 内 秒 数, 未 给 出 小 时 数 和 天, 因 此 如 要 获 得 完 整 的 GPS 时 间 信 息, 则 必 须 使 用 电 文 类 型 14 电 文 类 型 14 每 小 时 至 少 应 广 播 两 次, 一 次 在 整 小 时 开 始 后, 另 一 次 在 半 小 时 处 电 文 类 型 15- 电 离 层 延 迟 参 数 电 文 格 式 电 文 类 型 15 用 于 提 供 参 考 站 处 沿 卫 星 视 线 方 向 的 电 离 层 延 迟 和 电 离 层 延 迟 变 化 率 改 正 数, 双 频 用 户 用 此 电 文 可 减 少 电 离 层 误 差 影 响, 电 文 类 型 15 的 格 式 见 图 8, 内 容 见 表 17 需 要 指 出 的 是, 每 颗 卫 星 需 要 使 用 1.5 个 字 (36bit, 不 包 括 位 ) 同 样 需 要 指 出, 对 GPS/GLONASS( 或 GPS/BDS) 等 双 系 统 接 收 机 应 在 不 同 电 文 中 分 别 播 发 不 同 系 统 信 息 表 17 电 文 类 型 15 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 保 留 1 保 留 为 卫 星 号 大 于 32 时 使 用 GNSS 系 统 标 识 2 00=GPS;01=GLONASS; 10=Galileo;11=BDS 卫 星 号 5 1 1~32 a 电 离 层 延 迟 14 1cm 0cm~16383cm b,c 电 离 层 延 迟 变 化 率 改 正 数 cm/min cm/min~409.55cm/min 总 计 N s 36 N 6 见 注 1:N s = 电 文 中 的 卫 星 数 量 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数, 帧 长 度 =N+2 字 a 全 零 (00000) 表 示 32 号 卫 星 b 二 进 制 数 表 示 不 要 使 用 此 参 数 c 以 二 进 制 补 码 表 示 24

34 每 颗 卫 星 占 第 1 或 1.5 个 字 电 离 层 变 化 率 变 化 值 ( 高 位 2bit) GNSS 系 统 标 识 保 留 卫 星 号 电 离 层 延 迟 MSB LSB MSB 第 3,6,9, 12,15 字 电 离 层 变 化 率 变 化 值 ( 低 位 12bit) 保 留 GNSS 系 统 标 识 卫 星 号 电 离 层 延 迟 ( 高 位 4bit) MSB 第 4,7,10, 13,16 字 电 离 层 延 迟 ( 低 位 10bit) LSB MSB 电 离 层 变 化 率 变 化 值 第 5,8,11, 14,17 字 电 离 层 变 化 率 变 化 值 ( 低 位 12bit) LSB 填 充 最 后 1 字, 若 N s 为 奇 数 N s 电 文 中 的 卫 星 数 图 8 电 文 类 型 15 的 格 式 电 离 层 延 迟 改 正 数 的 使 用 用 户 利 用 电 文 类 型 15 可 消 除 伪 距 改 正 数 中 的 电 离 层 影 响, 组 成 无 电 离 层 组 合 改 正 数 在 某 GPS 时 刻 t, 利 用 电 离 层 延 迟 和 电 离 层 延 迟 变 化 率 改 正 数, 仿 照 电 文 类 型 1 的 关 于 用 户 伪 距 观 测 值 PRM(t) 的 改 正 计 算 方 式, 可 计 算 出 给 t 时 刻 的 电 离 层 延 迟 量, 在 伪 距 改 正 数 中 减 去 此 值 后, 即 可 得 到 无 电 离 层 组 合 改 正 数, 见 电 文 类 型 15 的 播 发 电 文 类 型 15 的 更 新 率 应 尽 量 与 当 地 电 离 层 活 动 状 态 相 匹 配, 每 颗 卫 星 需 要 1 个 30bit 字 或 1.5 个 30bit 字, 共 计 36bit( 不 包 含 奇 偶 ), 一 般 每 5min~10min 播 发 一 次 GPS/GLONASS( 或 GPS/BDS) 联 合 参 考 站 应 广 播 两 帧 电 文, 分 别 给 出 GPS 和 GLONASS( 或 BDS) 的 电 离 层 信 息 电 文 类 型 16-GPS 特 殊 信 息 电 文 格 式 电 文 类 型 16 用 于 广 播 参 考 站 工 作 状 态 信 息, 也 可 广 播 其 它 文 本 信 息, 如 相 邻 服 务 区 域 信 息 等 电 文 格 式 见 图 9 所 示, 图 中 显 示 广 播 QUICK 字 符 的 方 法 25

35 MSB Q LSB MSB U I LSB MSB 第 3 字 C K MSB LSB MSB LSB 填 充 第 4 字 图 9 电 文 类 型 16 的 格 式 电 文 类 型 16 的 播 发 电 文 类 型 16 用 英 文 广 播, 也 可 用 其 它 语 种 文 字 电 文 类 型 16 应 使 用 可 打 印 的 ASCⅡ 码, 长 度 可 达 到 90 个 字 符 发 送 方 式 为 MSB 在 前,LSB 在 后 如 果 最 后 电 文 字 未 用 完, 则 应 用 0 填 充 电 文 字 剩 余 部 分 采 用 8bit 的 ASCII 码, 应 将 MSB 置 电 文 类 型 17-GPS 星 历 电 文 格 式 电 文 类 型 17 包 含 GPS 卫 星 星 历 信 息, 内 容 见 表 18 参 考 站 进 行 DGNSS 计 算 时, 如 果 IODC 与 IODE 不 匹 配, 则 应 继 续 基 于 原 有 的 导 航 电 文 来 提 供 改 正 数, 此 时 必 须 利 用 电 文 类 型 17 向 用 户 广 播 原 有 的 星 历 数 据 信 息 有 关 GPS 卫 星 星 历 参 数 轨 道 计 算 等 信 息 见 GPS-SPS-SS-2.0 中 的 和 参 数 电 文 字 顺 序 号 表 18 电 文 类 型 17 的 内 容 a 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 周 数 week 星 历 周 数 0week~1023week IDOT π/s 倾 角 变 化 率 IODE 4 8 星 历 数 据 期 号 t s 卫 星 钟 参 考 时 刻,0s~604784s oc a s/s 卫 星 钟 钟 速 f 1 a f s/s 2 卫 星 钟 钟 漂 C rs m 轨 道 半 径 的 正 弦 调 和 改 正 的 振 幅 Δ n 6 和 π/s 平 均 角 角 速 度 的 改 正 值 C uc rad 升 交 距 角 的 余 弦 调 和 改 正 的 振 幅 e 8 和 偏 心 率 周 数 week 星 历 周 数 0week~1023week C us rad 升 交 距 角 的 正 弦 调 和 改 正 的 振 幅 A 10 和 m 1/2 轨 道 长 半 轴 的 平 方 根 t oe s 星 历 参 考 时 刻,0s~604784s Ω 0 12 和 π 参 考 时 刻 升 交 点 赤 经 与 GPS 周 开 始 时 格 林 尼 治 赤 经 之 差 C ic rad 轨 道 倾 角 的 余 弦 调 和 改 正 振 幅 26

36 0 参 数 电 文 字 顺 序 号 表 18 电 文 类 型 17 的 内 容 ( 续 ) a 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 i 14 和 π 参 考 时 刻 的 轨 道 倾 角 C is rad 轨 道 倾 角 的 正 弦 调 和 改 正 振 幅 ω 16 和 π 近 地 点 角 距 C rc m 轨 道 半 径 的 余 弦 调 和 改 正 的 振 幅 Ω & π/s 升 交 点 赤 经 变 化 率 M 0 19 和 π 参 考 时 刻 的 平 近 点 角 IODC 星 钟 数 据 期 号 a f 0 20 和 s 卫 星 钟 钟 偏 PRN 号 ~32 b 填 充 21 3 填 充 区 域, 固 定 为 101 t GD s 卫 星 L1 和 L2 信 号 的 群 延 迟 差 L2 测 距 码 =P 码 开 ;10=C/A 码 开 卫 星 精 度 ~6 为 2 (1+N/2) m;6~14 为 2 (N-2) m;15= 未 知 卫 星 健 康 = L2 P 码 数 据 开 ;00= L2 P 码 数 据 关 L2 P 码 标 记 = L2 P 码 数 据 开 ;00= L2 P 码 数 据 关 填 充 22 3 填 充 区 域, 固 定 为 101 总 计 见 a 范 围 由 比 特 数 和 比 例 因 子 决 定 b 全 零 (00000) 表 示 第 32 号 卫 星 电 文 类 型 17 的 播 发 只 有 在 参 考 站 检 测 出 导 航 电 文 的 IODC 和 IODE 不 一 致 时 才 要 广 播 本 电 文 电 文 类 型 17 应 约 每 2 分 钟 广 播 一 次, 直 到 接 收 到 新 的 导 航 电 文, 或 者 卫 星 离 开 参 考 站 观 测 范 围 为 止 本 电 文 通 过 PRN 号 识 别 卫 星 ( 第 21 个 电 文 字 中 ), 每 颗 卫 星 都 需 有 各 自 的 电 文 动 态 高 精 度 电 文 概 述 动 态 高 精 度 电 文 (RTK 电 文 ) 由 电 文 类 型 和 电 文 类 型 组 成, 见 表 19 所 示 电 文 类 型 18 提 供 载 波 相 位 测 量 值, 电 文 类 型 19 提 供 伪 距 测 量 值, 它 们 都 没 有 用 导 航 电 文 的 星 历 参 数 进 行 改 正 电 文 类 型 20 和 21 则 经 过 了 星 历 改 正 参 考 站 在 广 播 电 文 时 应 成 对 使 用 电 文 类 型 18/19 或 电 文 类 型 20/21 动 态 高 精 度 电 文 的 电 文 头 后 的 第 一 个 数 据 字 ( 即 全 帧 电 文 的 第 3 字 ) 包 含 了 GNSS 观 测 值 时 间, 后 面 是 包 含 卫 星 L1 L2 和 C/A 或 P 码 观 测 数 据 的 电 文 字 表 19 RTK 电 文 列 表 电 文 类 型 号 18 RTK 未 改 正 的 载 波 相 位 观 测 值 19 RTK 未 改 正 的 伪 距 观 测 值 20 RTK 载 波 相 位 改 正 数 21 RTK 高 精 度 伪 距 改 正 数 电 文 名 称 27

37 数 据 质 量 为 达 到 高 精 度 定 位 导 航 的 目 的, 在 动 态 高 精 度 电 文 中 应 给 出 载 波 相 位 伪 距 观 测 值 等 数 据 的 质 量 信 息 载 波 相 位 观 测 值 及 其 改 正 数 的 数 据 质 量 用 非 线 性 数 据 质 量 统 计 量 表 示, 见 附 录 C 伪 距 观 测 值 及 其 改 正 数 的 数 据 质 量 见 附 录 D 载 波 相 位 改 正 数 载 波 相 位 改 正 数 由 参 考 站 载 波 相 位 观 测 值 按 下 式 计 算 得 出 : 载 波 相 位 改 正 数 = 几 何 距 离 ( 载 波 周 数 )- 调 整 到 观 测 值 GNSS 时 间 的 载 波 距 离 上 式 中, 调 整 到 观 测 值 GNSS 时 间 的 载 波 距 离 是 原 始 载 波 相 位 观 测 值 消 除 了 接 收 机 钟 差 卫 星 钟 差 卫 星 相 对 论 影 响 后 的 数 值, 与 电 文 类 型 18 中 的 载 波 相 位 观 测 值 符 号 相 反, 且 应 将 初 始 历 元 的 初 始 整 周 模 糊 度 限 制 到 较 小 范 围 载 波 相 位 改 正 数 应 进 行 参 考 站 接 收 机 钟 差 修 正, 但 不 应 进 行 电 离 层 和 对 流 层 的 改 正 用 户 应 按 下 式 使 用 载 波 相 位 改 正 数 : 改 正 后 的 载 波 距 离 = 测 量 的 载 波 距 离 + 载 波 相 位 改 正 数 载 波 相 位 改 正 数 的 产 生 等 内 容 见 附 录 E 数 据 集 具 有 相 同 时 间 标 记 的 电 文 类 型 18 和 19 的 多 帧 电 文, 或 者 具 有 相 同 时 间 标 记 的 电 文 类 型 20 和 21 的 多 帧 电 文 称 为 数 据 集 差 分 电 文 中 的 多 组 电 文 标 志 (M) 用 于 通 知 用 户 所 传 输 的 数 据 集 是 否 结 束, 标 志 清 零 后 用 户 即 可 开 始 处 理 数 据, 以 减 少 数 据 传 输 的 时 间 延 迟 电 文 类 型 18 和 19 应 与 电 文 类 型 20 和 21 属 于 不 同 的 数 据 集 对 于 GPS/GLONASS 联 合 参 考 站, 如 果 接 收 机 时 钟 不 同 步, 则 应 将 GPS 和 GLONASS 电 文 分 别 编 为 不 同 的 数 据 集 如 果 接 收 机 时 钟 同 步, 则 应 按 以 下 方 式 操 作 : a) 将 GPS 和 GLONASS 电 文 编 为 一 个 数 据 集 ; b) 发 送 GPS 电 文 后 再 发 送 GLONASS 电 文 经 过 如 上 处 理 后, 用 户 在 处 理 GPS 和 GLONASS 电 文 时, 将 知 道 所 有 电 文 的 时 间 一 致 且 能 得 到 正 确 的 数 据 集 结 束 标 志 RTK 系 统 的 实 现 要 点 除 满 足 本 标 准 规 定 的 差 分 电 文 格 式 和 内 容 外,RTK 系 统 在 实 现 中 还 应 注 意 卫 星 位 置 计 算 精 度 天 线 相 位 中 心 稳 定 性 等 的 影 响, 见 附 录 F 电 文 类 型 18-RTK 未 改 正 的 载 波 相 位 观 测 值 电 文 格 式 电 文 类 型 18 只 适 用 于 GPS 和 GLONASS 的 RTK 应 用 电 文 类 型 18 对 于 GPS 是 固 定 的, 对 于 28

38 GLONASS 是 暂 定 的 电 文 类 型 18 的 格 式 见 图 10, 内 容 见 表 20 每 帧 电 文 的 第 3 个 字 频 率 标 志 (F) 保 留 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 第 3 字 多 组 电 文 标 志 (M) 码 类 型 标 志 (P) 卫 星 系 统 标 志 每 颗 卫 星 占 2 个 字 卫 星 号 数 据 质 量 连 续 性 丢 失 计 数 MSB 载 波 相 位 观 测 值 ( 高 位 8bit) 第 (2 N s +2) 字 载 波 相 位 观 测 值 ( 低 位 24bit) LSB 第 (2 N s +3) 字 N s 电 文 中 的 卫 星 数 图 10 电 文 类 型 18 的 格 式 表 20 电 文 类 型 18 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 频 率 标 志 (F) 2 00=L1 电 文 ;10=L2 电 文 ;01= 保 留 ; 11= 保 留 保 留 2 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 20 1μs 0μs ~599999μs, 见 多 组 电 文 标 志 (M) 1 0= 最 后 一 条 电 文 ;1= 还 有 后 续 电 文 码 类 型 标 志 (P) 1 0=C/A 码 电 文 ;1=P 码 电 文 卫 星 系 统 标 志 1 0=GPS 电 文 ;1=GLONASS 电 文 卫 星 号 5 1 0~31 a 数 据 质 量 3 见 连 续 性 丢 失 计 数 5 1 0~31 载 波 相 位 观 测 值 32 1/256 周 周 ~ 周 总 计 48 N s +24 N 6 见 注 1:N s = 电 文 中 的 卫 星 数 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数,N=2Ns+1, 帧 长 度 =N+2 字 a 对 于 GPS, 全 零 (00000) 表 示 第 32 号 卫 星 ; 对 于 GLONASS 则 为 卫 星 的 星 位 号 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 用 于 计 算 载 波 相 位 观 测 值 的 观 测 时 间, 对 于 GPS 卫 星 即 是 GPS 时, 对 GLONASS 卫 星 则 为 GLONASS 时 观 测 时 间 计 算 如 下 : 观 测 时 间 = 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST)+ 改 进 Z 计 数 ( 来 自 电 文 头 ) 电 文 中 所 有 载 波 相 位 观 测 值 都 应 由 该 观 测 时 间 决 定, 同 历 元 的 L2 载 波 相 位 观 测 值 的 GNSST 应 与 L1 的 GNSST 一 致 29

39 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 是 一 个 估 计 值, 其 中 包 含 参 考 站 接 收 机 钟 差 的 影 响, 可 用 下 式 表 示 : GNSST=RT+CE (6) 式 中 : GNSST 电 文 中 的 观 测 值 GNSS 时 间, 单 位 为 秒 (s); RT 观 测 值 的 参 考 站 接 收 机 时 间, 单 位 为 秒 (s); CE 参 考 站 接 收 机 钟 差 估 计 值, 单 位 为 秒 (s) 同 一 历 元 同 一 卫 星 载 波 相 位 观 测 值 ( 电 文 类 型 18) 和 伪 距 观 测 值 ( 电 文 类 型 19) 的 RT 应 数 值 相 同 为 使 用 户 正 确 地 恢 复 观 测 值 的 参 考 站 接 收 机 时 间, 参 考 站 接 收 机 应 满 足 以 下 条 件 : a) 钟 差 估 计 值 CE 应 小 于 1.1ms; b) 应 对 卫 星 信 号 均 匀 采 样, 采 样 时 刻 应 处 于 时 钟 脉 冲 沿, 采 样 间 隔 必 须 是 500ms 200ms 125ms 100ms 50ms 40ms 25ms 20ms 和 10ms 之 一 如 果 接 收 机 每 秒 生 成 一 个 观 测 值, 则 观 测 值 应 与 接 收 机 时 钟 的 整 秒 脉 冲 对 齐, 对 齐 精 度 应 优 于 0.5ms 如 果 接 收 机 每 秒 生 成 多 组 观 测 值, 则 其 采 样 间 隔 应 保 证 有 一 个 观 测 值 位 于 整 秒 脉 冲 附 近 ; c) 应 等 间 隔 地 生 成 并 发 送 差 分 电 文, 时 间 间 隔 应 为 1s 2s 3s 4s 5s 6s 10s 12s 15s 20s 30s 和 60s 之 一 参 考 站 接 收 机 观 测 值 的 采 样 应 满 足 b) 的 要 求 在 满 足 以 上 要 求 后, 用 户 即 可 正 确 地 恢 复 接 收 机 时 间 RT 和 参 考 站 接 收 机 钟 差 CE 例 如 : 若 电 文 中 的 GNSST= s, 则 RT=0.47s,CE= s; 若 电 文 中 的 GNSST= s, 则 RT=0.25s, CE= s 多 组 电 文 标 志 (M) 由 于 GPS 时 间 和 GLONASS 时 间 属 于 不 同 的 时 间 系 统, 因 此, 对 于 GPS 和 GLONASS 观 测 值 应 产 生 不 同 的 电 文 类 型 18 和 19, 见 如 果 同 时 使 用 GPS 和 GLONASS 观 测 值, 且 几 乎 同 时 获 得, 则 多 组 电 文 标 志 应 表 示 为 : a) 对 于 GPS, 有 : 是 电 文 类 型 18 的 L1 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 18 的 L2 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 L1 伪 距 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 L2 伪 距 观 测 值,M=1 b) 对 于 GLONASS, 有 : 电 文 类 型 18 的 L1 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 18 的 L2 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 L1 伪 距 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 L2 伪 距 观 测 值,M=0 30

40 如 果 同 时 使 用 GPS 和 GLONASS 观 测 值, 但 观 测 值 不 同 步, 则 多 组 电 文 标 志 应 表 示 为 : a) 对 于 GPS, 有 : 电 文 类 型 18 的 GPS 时 间 1 的 L1 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 18 的 GPS 时 间 1 的 L2 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 GPS 时 间 1 的 L1 伪 距 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 GPS 时 间 1 的 L2 伪 距 观 测 值,M=0 b) 对 于 GLONASS, 有 : 电 文 类 型 18 的 GPS 时 间 2( 或 GLONASS 时 ) 的 L1 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 18 的 GPS 时 间 2( 或 GLONASS 时 ) 的 L2 载 波 相 位 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 GPS 时 间 2( 或 GLONASS 时 ) 的 L1 伪 距 观 测 值,M=1; 电 文 类 型 19 的 GPS 时 间 2( 或 GLONASS 时 ) 的 L2 伪 距 观 测 值,M= 码 类 型 标 志 (P) 用 于 标 识 数 据 是 C/A 码 数 据 还 是 P 码 数 据 注 意 同 频 率 上 的 P 码 相 位 观 测 值 与 C/A 码 相 位 观 测 值 不 等 价, 二 者 不 能 混 合 使 用 数 据 质 量 x / 3 电 文 类 型 18 的 数 据 质 量 是 以 1/256 e 表 示 的 载 波 相 位 观 测 值 精 度 ( 一 倍 中 误 差 ) 的 估 计 值, 单 位 为 周, 式 中 x 的 定 义 见 表 21 表 21 电 文 类 型 18 的 数 据 质 量 二 进 制 代 码 (x) 载 波 相 位 观 测 值 误 差 ( 周 ) 000(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) > 连 续 性 丢 失 计 数 反 映 卫 星 载 波 相 位 观 测 值 连 续 性 的 中 断 情 况 卫 星 载 波 相 位 观 测 值 的 连 续 性 可 能 因 周 跳 或 信 号 失 锁 而 中 断, 每 次 中 断 后, 应 将 此 连 续 性 丢 失 计 数 递 增, 以 反 映 接 收 机 对 卫 星 信 号 跟 踪 的 连 续 性 情 况 载 波 相 位 观 测 值 载 波 相 位 观 测 值 以 二 进 制 补 码 表 示, 数 值 有 正 负 在 无 有 效 数 据 时, 应 停 止 发 送 本 电 文 用 户 解 码 时, 应 注 意 二 进 制 补 码 符 号 位 的 处 理, 以 正 确 恢 复 参 考 站 的 载 波 相 位 观 测 值 31

41 电 文 类 型 19-RTK 未 改 正 的 伪 距 观 测 值 电 文 格 式 电 文 类 型 19 只 适 用 于 GPS 和 GLONASS 的 RTK 应 用 电 文 类 型 19 对 于 GPS 而 言 是 固 定 的, 对 于 GLONASS 而 言 是 暂 定 的 电 文 类 型 19 的 格 式 见 图 11, 内 容 见 表 22 表 22 电 文 类 型 19 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 频 率 标 志 (F) 2 00=L1 电 文 ;10=L2 电 文 ; 01= 保 留 ;11= 保 留 平 滑 间 隔 2 见 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 20 1μs 0μs~599999μs, 见 多 组 电 文 标 志 (M) 1 0= 数 据 集 中 的 最 后 一 条 电 文 ; 1= 还 有 后 续 电 文 码 类 型 标 志 (P) 1 0=C/A 码 电 文 ; 1=P 码 电 文 卫 星 系 统 标 志 1 0=GPS 电 文 ; 1=GLONASS 电 文 卫 星 号 5 1 0~31 a 数 据 质 量 4 见 多 路 径 误 差 4 见 伪 距 观 测 值 m 0m~85,899,345.90m 总 计 48 N s +24 N 6 见 注 1:N s = 电 文 中 的 卫 星 数 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数,N=2 N s +1, 帧 长 度 =N+2 字 a 对 于 GPS, 全 零 (00000) 表 示 第 32 号 卫 星 ; 对 于 GLONASS 则 为 卫 星 的 星 位 号 每 帧 电 文 的 第 3 个 字 频 率 标 志 (F) 平 滑 间 隔 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 第 3 字 多 组 电 文 标 志 (M) 码 类 型 标 志 (P) 卫 星 系 统 标 志 每 颗 卫 星 占 2 个 字 卫 星 号 数 据 质 量 多 路 径 误 差 MSB 伪 距 观 测 值 ( 高 位 8bit) 第 (2 N s +2) 字 伪 距 观 测 值 ( 低 位 24bit) LSB 第 (2 N s +3) 字 N s 电 文 中 的 卫 星 数 图 11 电 文 类 型 19 的 格 式 32

42 平 滑 间 隔 表 示 载 波 相 位 平 滑 伪 距 的 时 间 间 隔, 见 表 23 表 23 电 文 类 型 19 的 平 滑 间 隔 二 进 制 代 码 ( 十 进 制 数 值 ) 平 滑 时 间 间 隔 (Min) 00(0) 0~1 01(1) 1~5 10(2) 5~15 11(3) 未 定 义 平 滑 间 隔 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 用 于 计 算 伪 距 观 测 值 的 观 测 时 间, 对 于 GPS 卫 星 即 是 GPS 时, 对 GLONASS 卫 星 则 为 GLONASS 时 观 测 时 间 计 算 如 下 : 观 测 时 间 = 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST)+ 改 进 Z 计 数 ( 来 自 电 文 头 ) 电 文 中 所 有 伪 距 观 测 值 都 应 由 该 观 测 时 间 决 定, 同 历 元 的 L2 伪 距 观 测 值 的 GNSST 应 与 L1 的 GNSST 一 致 伪 距 (PR) 可 按 下 式 计 算 : PR=c (RT-TT) (7) 式 中 : PR 到 卫 星 的 伪 距, 单 位 为 米 (m); RT 观 测 值 的 接 收 机 时 间, 单 位 为 秒 (s); TT 信 号 发 射 时 间, 单 位 为 秒 (s); c 光 速, 单 位 为 米 每 秒 (m/s) 观 测 值 GNSS 时 间 是 对 观 测 时 GNSS 时 间 的 估 计 值 电 文 类 型 18 中 关 于 观 测 值 GNSS 时 间 的 规 定 也 适 用 于 电 文 类 型 19, 见 多 组 电 文 标 志 (M) 电 文 类 型 18 中 关 于 多 组 电 文 标 志 的 规 定 也 适 用 于 电 文 类 型 19, 见 码 类 型 标 志 (P) 用 于 标 识 该 电 文 数 据 是 C/A 码 数 据 还 是 P 码 数 据 若 参 考 站 接 收 机 采 用 交 叉 相 关 技 术, 即 利 用 L2-L1 的 观 测 值, 从 L1 C/A 码 伪 距 重 建 L2 伪 距, 则 码 类 型 标 志 P=0(C/A 码 ) 且 频 率 标 志 F=10(L2) 数 据 质 量 电 文 类 型 19 的 数 据 质 量 是 伪 距 测 量 精 度 ( 一 倍 中 误 差 ) 的 估 计 值, 以 0.02e 0.4x 表 示, 单 位 为 米 (m), 其 中 x 的 定 义 见 表 24 33

43 表 24 电 文 类 型 19 的 伪 距 观 测 值 数 据 质 量 二 进 制 代 码 (x) 伪 距 观 测 值 误 差 m 0000(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) > 多 路 径 误 差 电 文 类 型 19 的 多 路 径 误 差 是 以 0.1e 0.4x 表 示 的 多 路 径 误 差 估 计 值, 单 位 为 米 (m), 其 中 x 的 定 义 见 表 25 如 果 参 考 站 没 有 区 分 多 路 径 和 非 多 路 径 误 差 源, 则 应 设 置 为 未 确 定 表 25 电 文 类 型 19 的 伪 距 观 测 值 多 路 径 误 差 二 进 制 代 码 (x) 多 路 径 误 差 m 0000(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) > (15) 未 确 定 电 文 类 型 20-RTK 载 波 相 位 改 正 数 电 文 格 式 电 文 类 型 20 对 于 GPS 而 言 是 固 定 的, 对 于 GLONASS 而 言 是 暂 定 的 电 文 类 型 20 的 格 式 见 图 12, 内 容 见 表 26 34

44 每 帧 电 文 的 第 3 个 字 频 率 标 志 (F) 保 留 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 第 3 字 多 组 电 文 标 志 (M) 码 类 型 标 志 (P) 卫 星 系 统 标 志 每 颗 卫 星 占 2 个 字 卫 星 号 数 据 质 量 连 续 性 丢 失 计 数 数 据 龄 期 / 日 时 第 (2 N s +2) 字 载 波 相 位 改 正 数 第 (2 N s +3) 字 MSB LSB N s 电 文 中 的 卫 星 数 图 12 电 文 类 型 20 的 格 式 表 26 电 文 类 型 20 的 内 容 参 数 比 特 数 比 例 因 子 和 单 位 范 围 及 说 明 频 率 标 志 (F) 2 00=L1 电 文 ;10=L2 电 文 ;01= 保 留 ;11= 保 留 保 留 2 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 20 1μs 0μs~599999μs, 见 多 组 电 文 标 志 (M) 1 0= 数 据 集 中 的 最 后 一 条 电 文 ;1= 还 有 后 续 电 文 码 类 型 标 志 (P) 1 0=C/A 码 电 文 ;1=P 码 电 文 卫 星 系 统 标 志 1 0=GPS 电 文 ;1=GLONASS 电 文 卫 星 号 5 1 0~31 a 数 据 质 量 3 见 连 续 性 丢 失 计 数 5 1 0~31, 见 数 据 期 号 / 日 时 8 1 对 于 GPS 为 0~255; 对 于 GLONASS 为 0~127 见 载 波 相 位 改 正 数 24 1/256 周 周 ~32768 周, 见 总 计 48 N s +24 N 6 见 注 1:N s = 电 文 中 的 卫 星 数 注 2:N = 电 文 中 的 数 据 字 数,N=2 N s +1, 帧 长 度 =N+2 字 a 对 于 GPS, 全 零 (00000) 表 示 第 32 号 卫 星 ; 对 于 GLONASS 则 为 卫 星 的 星 位 号 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST) 用 于 计 算 载 波 相 位 改 正 数 的 观 测 时 间, 对 于 GPS 卫 星 即 为 GPS 时, 对 GLONASS 卫 星 则 为 GLONASS 时 观 测 时 间 计 算 如 下 : 观 测 时 间 = 观 测 值 GNSS 时 间 (GNSST)+ 改 进 Z 计 数 ( 来 自 电 文 头 ) 35