專利名稱：：使用壓縮測量記錄格式的gps信息的緊湊傳輸?shù)闹谱鞣椒?br>技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)("GNSS")接收器、虛擬參考站、數(shù)據(jù)處理中心、漫游器(rover)和其他設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，且更特別地涉及用于以一種節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸可用的帶寬的使用的格式來傳輸該數(shù)據(jù)的技術(shù)。在此我們在與美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)("GPS")一同使用方面描述了發(fā)明，但我們可交換地使用術(shù)語GNSS和GPS以涉及任何的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，不管是基于由美國，還是由其他國家提供的衛(wèi)星，例如GLONASS(俄羅斯)、Galileo(歐盟)、GAGAN(印度)等。將明顯的是，可應(yīng)用在此所描述的技術(shù)以與任何GNSS系統(tǒng)，包括GPS—同使用。
背景技術(shù)：
：被稱為實(shí)時動態(tài)(RTK)定位的技術(shù)現(xiàn)在通常用于確定移動的(roving)GNSS接收器相對于已知參考點(diǎn)的位置。此方法要求將來自參考接收器，或來自參考站網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)铰纹?。RTK技術(shù)通常用于采礦、建筑及許多其他產(chǎn)業(yè)中的勘測、測繪以及精確定位應(yīng)用。在RTK定位時，一組GNSS接收器跟蹤來自衛(wèi)星星座的GNSS信號。在典型的應(yīng)用中，參考站建立在已知位置，例如先前勘測的位置、基準(zhǔn)點(diǎn)或其他期望的位置。然后該參考站提供GNSS測量結(jié)果給流動站(roverstation)，以使流動站計(jì)算其相對先前確定的參考點(diǎn)的精確定位。流動站(經(jīng)常由背包(backpack)攜帶或安裝在移動的機(jī)器上)隨后能夠圍繞站點(diǎn)(site)移動并使用來自參考站的信號來精確地定位該站點(diǎn)上期望的位置。參考站和漫游器系統(tǒng)之間的通信通過數(shù)據(jù)鏈路，例如使用專用授權(quán)無線電(privatelicensedradio)、非授權(quán)無線電(unlicensedradio)、衛(wèi)星、蜂窩或其他通信技術(shù)來提供。在漫游器處，數(shù)據(jù)被接收并用于數(shù)據(jù)處理及/或顯示給系統(tǒng)的使用者?！阌烧M織進(jìn)行無線電、蜂窩或其他無線頻帶的分配。在美國，聯(lián)邦通信委員會確定頻譜適當(dāng)?shù)姆峙?，而在其他國家類似的組織進(jìn)行該項(xiàng)服務(wù)。然而，對用于新的無線電、蜂窩和衛(wèi)星應(yīng)用的頻率分配的不斷增長的需求已使得可用帶寬不足。同時，在GNSS接收器間通信的數(shù)據(jù)量不斷增長。因此越來越期望使用盡可能少的帶寬來傳送數(shù)據(jù)。本發(fā)明的受讓方，TrimbleNavigation,開發(fā)了用于在GNSS接收器之間傳送數(shù)據(jù)的一種通常稱為"壓縮測量記錄(CompactMeasurementRecord)"(CMR)的現(xiàn)有技術(shù)?？稍贜.Talbot的"CompactDataTransmissionStandardforHigh-PrecisionGPS"(ProceedingsofI0N-GPS_96，KansasCity，Missouri,861-871(1996))中找到對該技術(shù)的說明。盡管這種格式現(xiàn)在被廣泛的使用，但該格式仍要求一最小數(shù)據(jù)速率，該最小數(shù)據(jù)速率將會隨著更多衛(wèi)星被包括進(jìn)期望使用的衛(wèi)星的可用星座中而增加；實(shí)時提供需要的服務(wù)意味著將要求更多的帶寬，而通過通信服務(wù)的現(xiàn)行狀況可能不能得到這樣的帶寬。大部分通信服務(wù)具有可用的、不得被超過的固定帶寬。因此，本發(fā)明針對于一種用于在帶寬奇缺、不能被擴(kuò)大時，或在擴(kuò)大的帶寬只有以較高成本才能得到的環(huán)境中(例如在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中)，進(jìn)一步減少要求在GNSS接收器間發(fā)送的信息量的技術(shù)。9
發(fā)明內(nèi)容我們發(fā)展了一種用于在GNSS處理實(shí)體或其他全球衛(wèi)星定位裝備之間傳送數(shù)據(jù)的技術(shù)。我們就美國GPS系統(tǒng)說明了該技術(shù)。舉例來說，傳送這樣的數(shù)據(jù)時，GPS系統(tǒng)的使用者可具有位于已知地點(diǎn)的參考站，該參考站從"漫游器"接收數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)?漫游器"。漫游器可由可移動站組成，例如由測量員使用的可移動站組成，或其他類似的應(yīng)用。通信技術(shù)在這里稱為"壓縮測量結(jié)果記錄-擴(kuò)展的(CompressedMeasurementRecord-Extended)"(這里通常記為"CMRx")。CMRx有許多好處，包括高倍壓縮原始GPS觀測數(shù)據(jù)。通過發(fā)送我們所稱為的"模糊的觀測數(shù)據(jù)"，而不是來自觀測結(jié)果的全部的數(shù)據(jù)，要發(fā)送的數(shù)據(jù)量減小了，允許更多的數(shù)據(jù)以給定的數(shù)據(jù)速率發(fā)送，由此允許在帶寬限制的數(shù)據(jù)服務(wù)環(huán)境中服務(wù)的發(fā)展。然而，"模糊的"形式是接受器所足夠熟知的，以便允許觀測數(shù)據(jù)的完全重構(gòu)。CMRx不像通常所理解的詞"壓縮"那樣壓縮數(shù)據(jù)，例如發(fā)送給計(jì)算機(jī)的"zip"文件的情況。確切地，數(shù)據(jù)量的壓縮或減少通過只發(fā)送接受器"需要"的GPS數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。(當(dāng)然該數(shù)據(jù)可自身在數(shù)學(xué)的意義上進(jìn)一步地壓縮，例如通過放到zip文件中。)在發(fā)送器，利用信號結(jié)構(gòu)和星座幾何的知識連同簡化大氣模型，來解構(gòu)GPS碼和載波觀測結(jié)果，這允許從觀測數(shù)據(jù)中去除能由接受器隱含地理解或再生的信息。這使得只有必要的信息被打包(pack)以傳輸?shù)浇邮芷?。發(fā)送器和接受器共同的認(rèn)識包括衛(wèi)星的觀測軌道將幾乎相同的認(rèn)識、能夠以低速率"涓流(trickle)"過通信鏈接鏈路的發(fā)送器的位置、用于去除和重構(gòu)由電離層引起的大部分信號延遲以減少觀測數(shù)據(jù)的大小的范圍的算法、用于用要求最少計(jì)算的簡化模型去除和重構(gòu)由對流層引起的大部分信號延遲的算法、用開窗方案截?cái)啻a、基于重構(gòu)的代碼值使用開窗方案截?cái)噍d波，對碼和載波的可變的窗口大小制定，以及對沒有周跳的信號周期的兩級計(jì)數(shù)器。例如，相互通信的兩個GPS接收器將知道它們之間所交換的數(shù)據(jù)是來自GPS衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，以及接受器將已經(jīng)具有關(guān)于衛(wèi)星的、它們的軌道、近似的距離等的信息。CMRx的主要目的是減少攜帶GNSS觀測數(shù)據(jù)和信息所需的位數(shù)。另外，CMRx給接受器提供包含足夠信息的壓縮的消息以允許該消息被解壓縮以確定原始源觀測數(shù)據(jù)的內(nèi)容。另一個好處是均勻地使用可用帶寬。CMRx的許多目標(biāo)應(yīng)用對帶寬嚴(yán)格約束的通信介質(zhì)。許多GNSS系統(tǒng)支持具有變化很大的消息和消息大小的公共可用的格式。例如一些格式可支持減小的觀測結(jié)果格式，但要求大的附加消息，例如，對于廣播軌道或參考位置/框架(frame)信息。在發(fā)送這樣的信息時，數(shù)據(jù)量的猛增是必要的，要求更多的時間來傳輸，或更多的帶寬來使數(shù)據(jù)在指定時間段內(nèi)通過，或不同時發(fā)送觀測數(shù)據(jù)。CMRx通過以散布在較長時間段的位的短小的組"涓流"此附加信息，來平衡帶寬利用，并因此更一致地利用帶寬。CMRx數(shù)據(jù)還在可能時避免時間依賴性。為減少時間依賴性，CMRx消息允許接受器完全重構(gòu)原始觀測數(shù)據(jù)而沒有時間上的依賴。例如，CMRx觀測數(shù)據(jù)不包含速率，也不包含依賴于先前的或后來的CMRx歷元(印och)數(shù)據(jù)的值。本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)在于CMRx包括參考站位置和坐標(biāo)框架信息。該信息也能夠"涓流"過幾個CMRx消息以隨著時間平滑帶寬利用。CMRx支持移動的平臺數(shù)據(jù)發(fā)送器，例如傳輸原始觀測數(shù)據(jù)給其他處理站點(diǎn)的移動的參考站和漫游器。CMRx消息系統(tǒng)還包括可選的軌道的信息，以保證CMRx消息的接受器能夠訪問衛(wèi)星軌道信息。在涉及整合處理時，CMRx發(fā)送的軌道數(shù)據(jù)的最終用戶的使用確保使用完整性監(jiān)控的數(shù)據(jù)，或精確的軌道信息。CMRx消息大小通過去除及/或發(fā)送大氣數(shù)據(jù)，例如，關(guān)于電離層的數(shù)據(jù)，但也以模糊的簡短的格式，來進(jìn)一步減少。另外，CMRx消息格式能夠擴(kuò)展到其他衛(wèi)星觀測結(jié)果類型，例如GLONASS衛(wèi)星，并能支持其他模型，例如NOAA對流層模型。CMRx允許按系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和集成者的需要制作數(shù)據(jù)的格式，使它們選擇影響單元(element)的大小的配置和允許最符合他們的系統(tǒng)的的需求的壓縮的選項(xiàng)。因?yàn)楦袷绞亲悦枋龅?，CMRx消息的接受器能夠理解發(fā)送消息的全部內(nèi)容。圖1示出了本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)的框圖；圖2為消息管理器的操作的流程圖；圖3為示出開窗(windowing)的圖解；圖4為示出位/字節(jié)排序的圖解；圖5描示了CMRx消息的格式；圖6描示了CMRx消息ID塊(Block)的格式；圖7描示了CMRxGPS觀測數(shù)據(jù)塊的格式；圖8描示了CMRxGPS觀測結(jié)果頭i央(HeaderBlock)的格式；圖9描示了位置塊(PositionBlock)的格式；圖10描示了非分段的位置結(jié)構(gòu)的格式；圖11描示了全位置消息(FullPositionMessage)的格式;圖12描示了在兩個歷元中發(fā)送的位置消息的格式；圖13描示了站點(diǎn)信息土央(SiteInformationBlock)的格式;圖14描示了非分段的站點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)的格式；圖15描示了站點(diǎn)每歷元的信息的格式；圖16描示了涓流過四個歷元的站點(diǎn)信息的一段的格式；圖17描示了VRS/PBS塊的格式；圖18描示了非分段的PBS結(jié)構(gòu)的格式；圖19描示了PBS塊的格式；圖20描示了每歷元的全PBS的格式；圖21描示了VRS網(wǎng)絡(luò)剩余(networkresiduals)塊的格式；圖22描示了每一衛(wèi)星VRS網(wǎng)絡(luò)剩余的格式；圖23描示了觀測結(jié)果塊的格式；圖24描示了觀測結(jié)果塊定義位的格式；圖25為示出用于補(bǔ)償電離層影響的技術(shù)的圖解；圖26描示了軌道主要數(shù)據(jù)的格式；圖27描示了衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的格式；圖28描示了單衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的格式；圖29描示了軌道次要數(shù)據(jù)的格式；圖30描示了電離層/對流層(Iono/Tropo)窗口塊的格式；[OO44]圖31描示了星歷(Ephemeris)表的時間；以及圖32描示了文本消息塊的格式。具體實(shí)施方式引言本發(fā)明涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，且更特別地涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)處理設(shè)備，例如接收器、虛擬參考站、數(shù)據(jù)處理中心和漫游器之間的信息傳輸。來自衛(wèi)星的定位信息的接受器可能希望將該信息傳送給其他站以提供關(guān)于站的相對位置的信息。圖l為示出實(shí)現(xiàn)我們的發(fā)明的系統(tǒng)的典型操作的流程圖。如所描示的，收集了在參考站或其他站接收的GPS數(shù)據(jù)，在此稱為"可觀察量(observable)"。數(shù)據(jù)一般既包括碼相位又包括載波相位信息。GPS接收器通過將接收器產(chǎn)生的"偽隨機(jī)碼"與來自衛(wèi)星的信號中傳輸?shù)拇a比較，來確定來自衛(wèi)星的信號的傳播時間。接收器將其自身產(chǎn)生的碼與來自衛(wèi)星的碼比較，在時間上逐漸延后地移位其碼，直到與來自衛(wèi)星的碼相匹配為止。傳播時間對應(yīng)于衛(wèi)星和地面位置之間的時間差。因此，來自一個衛(wèi)星的信號的傳播時間將接收站定位在與衛(wèi)星等距的一組位置上。通過使用來自至少四顆衛(wèi)星的信號，能夠確定X、Y和Z位置以及本地接收器時鐘的誤差。這些坐標(biāo)可轉(zhuǎn)變?yōu)榫暥取⒔?jīng)度和高度。然而，偽隨機(jī)碼的時間周期足夠的長，以致于只能以幾米的精度確定接收器的位置。更高級的GPS接收器以偽隨機(jī)碼開始，但之后使用基于用于該碼的載波頻率的額外的測量。此載波頻率要高得多，這使其波長短得多，并因此能更精確地確定位置。然而，接收器只能測量單個波長的相對相位。假定沒有周跳，則接收器能夠測量距離的變化。然后在跟蹤(tracking)開始后，每次連續(xù)的測量都略去的初始模糊度。為了利用載波相位測量結(jié)果，接收器必須估計(jì)在其天線和衛(wèi)星之間的波長總數(shù)。因此總的路徑長度由整數(shù)個波長加上GNSS/GPS接收器確定的分?jǐn)?shù)部分的波長組成。這里未知量被稱為"整周模糊度(integerambiguity)"，或更一般地稱為"模糊度"。在本發(fā)明中，如圖l所示，碼相位信息和載波相位信息(如果其為可獲得的)被認(rèn)為是站可觀察量10。如上所述，通常所述的站為GPS參考站，然而也可以利用其他站。此數(shù)據(jù)以及接收器已知的其他信息被提供給消息管理器12。消息管理器12處理該數(shù)據(jù)以刪去發(fā)送器和接收器之間已經(jīng)知道的信息，并隨后壓縮最后得到的數(shù)據(jù)。在下面較詳細(xì)地描述了這種處理和壓縮。然而，本質(zhì)上，數(shù)據(jù)被處理以刪去數(shù)據(jù)的發(fā)送器和接受器通常已知的信息。例如，發(fā)送器和接受器都將清楚正在發(fā)送的數(shù)據(jù)是GNSS相關(guān)的數(shù)據(jù)，換句話說，即其內(nèi)容是基于來自具有已知軌道的衛(wèi)星的信號，該衛(wèi)星的衛(wèi)星信號是在參考站和漫游器都可獲得的。例如，在聯(lián)網(wǎng)的站組中，一個站將至少大概地知道參考站的位置，并因此知道發(fā)送站觀測到的衛(wèi)星的軌道。一旦數(shù)據(jù)被處理并打包，其將隨后格式化為消息15，以便傳輸?shù)竭h(yuǎn)程位置，一般是安裝在背包上或一臺可移動的裝備上的移動的GNSS接收器站。不發(fā)送不必要的信息使消息更小，由此花費(fèi)的時間較少，這使可用帶寬能夠用于額外的數(shù)據(jù)傳輸。CMRx管理器12也負(fù)責(zé)決定需要什么涓流水平(tricklelevel)和位置輸出速率。涓流消息是數(shù)據(jù)被分段為更短的段并在比不中斷發(fā)信號所需的更長的時間周期中發(fā)送的消息。因此"涓流"消息跨越來自參考接收器、CMRx發(fā)送裝置或網(wǎng)絡(luò)的RTK信息的一個以上的歷元。數(shù)據(jù)的完整集合涓流過幾個歷元，且一般由重復(fù)的或?qū)τ趯?shí)時功能來說較不重要的信息組成。例如，參考站的位置是RTK啟動必不可少的信息。假定一個靜止的基站，一旦位置被接收到，則自該點(diǎn)后，相同的位置便被用于處理。因此位置不必經(jīng)常接收。格式使得這樣的位置信息能夠涓流幾個歷元。其按一種方式來做，所述方式允許具有歷書信息的接受器知道接受器是否需要在其能利用歷書位置(almanacposition)執(zhí)行快速起動之前接收涓流信息的完整集合。管理器12也將按需要改變編碼選項(xiàng)以利用可用帶寬及/或限制利用。管理器12將限制將被編碼的任何數(shù)據(jù)。例如，如果通過限制衛(wèi)星的數(shù)量實(shí)現(xiàn)限制消息大小，管理器給編碼過程提供只包含那些將被打包的衛(wèi)星的歷元數(shù)據(jù)。也可依賴于特定的應(yīng)用需要而改變配置選項(xiàng)以調(diào)整壓縮模式及/或級別，以便改變打包進(jìn)消息中的單元的大小。因?yàn)镃MRx是自描述的，因此CMRx解碼器能立即在運(yùn)行中了解到變化。在遠(yuǎn)程位置，解碼器18接收信息并將之解碼，最終將其作為輸出信息19提供，以便計(jì)算機(jī)、GPS站或其他期望的設(shè)備使用。解碼器18不執(zhí)行幀識別，即其不識別構(gòu)成CMRx消息的位和字節(jié)。CMRx消息裝在其他協(xié)議內(nèi)，例如裝在可從TrimbleNavigation(本發(fā)明的受讓方)獲得的TrimComm內(nèi)，進(jìn)一步使得能夠保持小的消息大小。然而，解碼器18能夠辨認(rèn)歷元的結(jié)束。管理器12負(fù)責(zé)用來建立用于接收完整的歷元的等待周期的結(jié)束的任何超時設(shè)定，并通過API調(diào)用向CMRx解碼器18發(fā)信號通知?dú)v元的結(jié)束。當(dāng)已通過自動方法或通過外部管理器調(diào)用發(fā)信號通知了歷元的結(jié)束時，解碼器18返回其在該時刻知道的關(guān)于歷元的情況。圖2是消息管理器12的操作的更詳細(xì)的圖解。如所示，參考站可觀察量10首先被分析以在步驟12準(zhǔn)備數(shù)據(jù)。在此準(zhǔn)備步驟中，丟棄不完整或不良數(shù)據(jù)，得到地面站和衛(wèi)星之間的距離測量。該距離測量，且如果適宜的話載波數(shù)據(jù)，隨后關(guān)于電離層和對流層影響而被修正，如由步驟14所示。接下來，在步驟15，確定窗口索引(windowindex)，如將在下面詳細(xì)解釋的(見圖3)。窗口索引允許另外地壓縮數(shù)據(jù)。在步驟16，使用窗口索引、修正的距離測量，以及如果適宜的話載波數(shù)據(jù)，來生成被編碼的可觀察量。數(shù)據(jù)隨后在步驟18打包，以及在步驟19發(fā)送消息。圖3在概念上示出了在CMRx中使用的窗口索弓l。"開窗"允許站30和衛(wèi)星38之間的距離被劃分成整數(shù)個稱為窗口32(例如，49米大小)的長度段，連同剩余的分?jǐn)?shù)部分的窗口33。分?jǐn)?shù)部分的窗口實(shí)際上代表距離除以完整窗口的數(shù)目后的余數(shù)。窗口大小基于剩余(residual)和其他因數(shù)，例如已知的軌道中的最大移位來選擇。使用窗口索引允許發(fā)送信息的站僅發(fā)送窗口的整數(shù)數(shù)字和余數(shù)AW，而不發(fā)送以米、厘米或其他格式計(jì)的距離，這將消耗更多的帶寬。因此，只有"余數(shù)"要求高的精度，用于發(fā)送給接收站。如在圖3的右側(cè)示出的，分?jǐn)?shù)部分的窗口33包括反映分隔的距離因數(shù)"AW"連同電離層修正和對流層修正。計(jì)算并傳輸這些修正的方式，連同對開窗法的更詳細(xì)的解釋將在下面逐一討論。位排序在此說明書的附圖中，位數(shù)描示為低數(shù)在最左邊，而高位數(shù)在最右邊。在右邊的位為數(shù)的最低有效數(shù)字，而在左邊的位為最高有效數(shù)字。因此，CMRx消息是位級的壓縮，該壓縮指定位的具體順序。圖4顯示了位和字節(jié)的連續(xù)的排序。這些代表了CMRx消息中的存儲順序。以此壓縮的格式存儲的數(shù)字被存儲成在左邊為最高有效位。例如，以13位存儲的數(shù)字3637，以一系列的位("隨意"位("donotcare"bit))開始，接著是位模式0111000110101，來代表3637。CMRx格式中的所有量都是整數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)通過換算該浮點(diǎn)數(shù)并舍入為最鄰近的整數(shù)而被轉(zhuǎn)換成整數(shù)。當(dāng)該整數(shù)數(shù)字通過CMRx解碼過程而被提取時，應(yīng)用換算因數(shù)(scalefactor)以獲得原始量，減去一些由于換算/舍入為整數(shù)的過程引入的舍入數(shù)值。假設(shè)在用于CMRx的實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選實(shí)施方式中作出了假定。這些假定是常規(guī)的，但其他假定可用于在任何期望的系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。特別地，這里的實(shí)現(xiàn)假定觀測數(shù)據(jù)已適應(yīng)于零天線(Nullante皿a)模型。CMRx格式還假定提供給其用于壓縮的數(shù)據(jù)適應(yīng)于零天線模型。使用的實(shí)際天線在以下描述的站點(diǎn)信息塊中記載(document)。CMRx還假定提供給其用于壓縮的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)適應(yīng)于天線相位中心(APC)。這些APC坐標(biāo)在下面描述的位置塊中給出。標(biāo)記以上的高度包含在站點(diǎn)信息塊中。接收器時鐘偏移不存儲為CMRx觀測數(shù)據(jù)消息的部分。在必須知道參考站位置(好于50米)和時鐘偏移(好于約150ns)以正確地解包觀測數(shù)據(jù)時，這對于CMR觀測數(shù)據(jù)消息的較高的壓縮級別是重要的。盡管有可能給消息增加位來存儲接收器時鐘偏移信息，但我們在此實(shí)現(xiàn)中不這樣做來節(jié)省帶寬。因此，提供給CMRx編碼器的所有數(shù)據(jù)都假定為調(diào)整成零接收器時鐘偏移。同樣重要的是對在來自一些GNSS接收器的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)中發(fā)生的毫秒鐘跳(clockjump)的處理。CMRx編碼假定萬一鐘跳發(fā)生，則增量(delta)碼減去增量載波保持不變。就是說，通過將在先前歷元給定的衛(wèi)星的偽距(即，碼)從在當(dāng)前歷元的相同的衛(wèi)星的偽距中減去來計(jì)算增量碼。通過將在先前歷元給定的衛(wèi)星的載波相位從在當(dāng)前歷元的相同的衛(wèi)星的載波相位中減去來計(jì)算增量載波相位。假定沒有周跳，則增量載波和增量碼之間的差別應(yīng)保持很小。然而，每次在接收器的時鐘中發(fā)生毫秒跳時，某些接收器的碼相位可觀察量將受到影響。這些可觀察量將顯示它們的碼相位中的相應(yīng)的跳變，而不是相應(yīng)的載波相位數(shù)據(jù)(或反之亦然)。因此增量碼減去增量載波將顯示在量值上等于鐘跳的跳變。此壓縮算法假定以這樣一種方式"恢復(fù)"傳送以壓縮的數(shù)據(jù)，以便保持此"增量碼減去載波"不變即，不顯示這些毫秒級的跳變。(以上闡述是在實(shí)現(xiàn)這樣來選擇以包括額外的時鐘偏移位的情況下作出的，因此不要求可觀察量調(diào)整成零時鐘)CMRx解碼器不是幀識別器(framerecognizer)，盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到可能很容易地添加這樣的特征。在優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)中，CMRx解碼器期望被傳遞給通過一些其他的過程從流或文件中提取的全部消息。CMRx解碼器隨后解碼那些消息。進(jìn)一步的假定是一個歷元的所有數(shù)據(jù)在下個歷元發(fā)送之前被傳輸。在相同的歷元中，歷元繼續(xù)標(biāo)志(EpochContinuationFlag(ECF))發(fā)信號通知更多數(shù)據(jù)到來。CMRx解碼器宣告歷元的結(jié)束，由此終止任何接收到的消息，所述消息在收到后來的歷元時間后把它們的ECF標(biāo)志設(shè)成零。忽略在較早的歷元時間收到的任何消息。術(shù)語為幫助理解在此描述的技術(shù)，除非另有注明，我們按以下描述的方式使用下面的術(shù)語。編碼器、發(fā)送器或壓縮/解碼器、接受器或解壓縮14術(shù)語編碼器、發(fā)送器或壓縮(及/或解碼器、接受器或解壓縮)在此通常是可交換使用的。我們可交換地使用術(shù)語編碼和壓縮(或解碼和解壓縮)。在CMRx背景下，消息通過發(fā)送器生成(即，被編碼或被壓縮)。然后這些消息借助某些媒介(通過某些通信鏈路，通過文件，或其他這樣的方式)發(fā)送給解碼或解壓縮消息的接受器。發(fā)送器可以是參考站、漫游器、網(wǎng)絡(luò)處理站(例如VRS提供商)，或其他設(shè)備，而接受器可以是參考站、漫游器、其他設(shè)備或另外的處理系統(tǒng)，例如中央處理中心。頻率/跟蹤(track)類型頻率/跟蹤類型被用于描述作為接收器的輸出的不同的可觀察量組合。例如，對于跟蹤并報(bào)告L1、L2和L5觀測結(jié)果的GPS接收器，有三個獨(dú)立的頻率/跟蹤類型。許多接收器能夠在單頻上跟蹤一個以上的碼型(codetype)，并有與每個碼跟蹤關(guān)聯(lián)的載波跟蹤/報(bào)告。未來的具有Ll功能的GPS接收器可能能夠同時跟蹤LlC/A、Llc和L1E。這些Ll信號中的每一個都認(rèn)為是獨(dú)立的頻率/跟蹤類型。能夠跟蹤并報(bào)告LlC/A、Llc、LlE、L2c、L2E和L5的GPS接收器據(jù)說具有6個獨(dú)立的頻率/跟蹤類型。主要(Major)和次要(Minor)CMRx消息內(nèi)的一些單元使用術(shù)語主要和次要來描述。這些被用于描述可以是信息塊、位組或單個位的消息內(nèi)的單元或其他數(shù)據(jù)。在CMRx消息內(nèi)，有包含涉及或應(yīng)用于聚集的信息的集合的信息單元。例如，如果GPS觀測結(jié)果包含L1C/A數(shù)據(jù)，一個標(biāo)志可用來指示存在用于每個GPS衛(wèi)星的L1C/A數(shù)據(jù)。這樣的標(biāo)志是主要數(shù)據(jù)的一個例證。一些信息可通過以個體為基礎(chǔ)提供更多的細(xì)節(jié)來詳細(xì)說明主要數(shù)據(jù)。例如，主要位可指示L2C數(shù)據(jù)在一個歷元中存在，且其將關(guān)于單獨(dú)的衛(wèi)星被指示。然后與每個GPS衛(wèi)星的數(shù)據(jù)一起，會有指示該數(shù)據(jù)對于該衛(wèi)星是否存在的次要位。額定的最壞情況我們使用"最壞情況"來指系統(tǒng)可能遭受的最極端的條件。我們使用額定的最壞情況來指我們期望系統(tǒng)必須處理的的那些極端條件。例如，在電離層的真實(shí)的最壞情況條件下，預(yù)期GNSS接收器甚至不能跟蹤衛(wèi)星。期望CMRx在額定的最壞情況的電離層條件下處理收集到的數(shù)據(jù)，這在這種情況下意味著GNSS接收器很可能經(jīng)歷許多的跟蹤損失，還是能夠跟蹤某些衛(wèi)星。包丟失、消息損毀、消息丟失和通信中斷這些術(shù)語幾乎可交換地使用。它們旨在傳達(dá)這種主張，即通過傳輸媒介傳送的數(shù)據(jù)可能沒有到達(dá)目的地，或者即使數(shù)據(jù)確實(shí)到達(dá)了目的地，也可能是損毀的。如果消息丟失，則其將不被解碼。如果幀識別器接收到CMRx消息，且?guī)R別器消息質(zhì)量檢查機(jī)制檢測到被損毀的消息，則該消息將不會提供給CMRx解碼器。滾動(Roll)、滾動的或滾動(Rolling)(意指衛(wèi)星數(shù)據(jù))某些信息，在某些模式下，被認(rèn)為是"滾動"通過連續(xù)的CMRx消息。例如，存在載噪比(CNR)包含模式，該模式中，1顆、4顆或8顆衛(wèi)星每個消息都將具有CNR數(shù)據(jù)。與衛(wèi)星的這些數(shù)量相比，數(shù)據(jù)的歷元的數(shù)量可能更多。當(dāng)這種情況發(fā)生時，CMRx編碼器具有機(jī)制來識別第一顆衛(wèi)星，并計(jì)數(shù)包含在消息中的衛(wèi)星。對于后來的歷元，連續(xù)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)將被包括。以這種方式，數(shù)據(jù)稱為隨著連續(xù)的CMRx消息"滾動"。涓流存儲在CMRx消息中的若干條信息稱為被分段以允許"數(shù)據(jù)經(jīng)過幾個消息的涓流"，以及數(shù)據(jù)常經(jīng)過數(shù)據(jù)的幾個歷元的涓流。這允許傳送可能相比觀測數(shù)據(jù)不太重要的信息。例如，其對提供參考站位置信息以輔助漫游器進(jìn)行GNSS數(shù)據(jù)的RTK處理是有用的。常常這樣的信息必須被連續(xù)地發(fā)送，以允許與消息廣播聯(lián)系的漫游器在起動發(fā)送器后的后面一個時間獲得必要的信息。CMRx編碼器獲取該信息的整個集合并將其分解成一組片段。然后一個片段與不同消息中的每一個一起被發(fā)送，例如每歷元一片段。當(dāng)這種情況發(fā)生時，我們稱信息"被涓流"。涓流便于更穩(wěn)定的使用可用帶寬。幾乎在所有情況下，分段都是可選的。在CMRx的一種實(shí)現(xiàn)中，分段和涓流對于GNSS碼和載波觀測數(shù)據(jù)來說是不允許的。例如，當(dāng)發(fā)送位置數(shù)據(jù)、站點(diǎn)信息以及VRS/PBS信息時，能夠使用涓流。我們稱涓流所有的片段所需的一組消息為"片段集(segmentsuite)"。發(fā)送片段集所需的時間稱為"片段集周期"。CMRx消息CMRx消息具有在圖5中顯示的一般形式。CMRx將信息分成塊。這些塊中的許多是可選的，且只在被較高等級的塊(或在感興趣的塊之前的塊)中的標(biāo)志指示時才存在。塊中的一些標(biāo)志被用來描述可以或可以不在該數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)單元。例如，在GPS觀測數(shù)據(jù)消息中，在該消息的頭塊中的有一標(biāo)志。此標(biāo)志指示GPS衛(wèi)星觀測結(jié)果存在于消息中(即，觀測數(shù)據(jù)塊是否存在)。然而，在觀測數(shù)據(jù)塊內(nèi)，有指示例如，頻率L5可觀察量是否在該觀測數(shù)據(jù)塊內(nèi)的標(biāo)志。在圖5以及這里的其他圖中，虛線邊界和斜體字代表可選單元。如圖5所示，消息格式不描述任何形式的報(bào)頭(messagepreamble)，即能夠被消息幀識別器算法使用以辨別消息或校驗(yàn)和或循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的開始的模式。在CMRx中，CRC的使用是可選的。因此用消息ID、使用可選消息長度以及可選消息CRC，將提供可由幀識別器識別的"幀"。消息ID塊CMRx消息ID塊為所有CMRx消息共用，且識別消息類型和消息長度信息。在優(yōu)選實(shí)施方式中，此塊由三個單元組成消息長度指示符(MLI)、消息長度(如果MLI指示存在這種長度信息)和消息類型。如被MLI指示的，消息長度信息是可選的，如此以允許在消息插入到另一個協(xié)議中時，去除消息長度。圖6描述了CMRx消息ID塊的一般形式。在CMRx消息ID塊內(nèi)有三個字段a.消息長度指示符(MLI)(2位)兩位提供消息頭內(nèi)關(guān)于消息長度內(nèi)容的信息偟鵬0CMRx消息中無長度信息。18位的消息長度值直接跟在這兩個MLI位后。這8位指示有多少8位字節(jié)在CMRx消息中，消息長度為消息總長，包括CMRx消息ID塊自身。212位的消息長度值直接跟在這兩個MLI位后。這12位指示有多少8位字節(jié)在CMRx消息中。b.消息長度(0，8或12位，可選的)當(dāng)MLI的值是1時，消息長度為8位長，且描述整個消息(包括CMRx消息ID塊自身)中8位字節(jié)的總數(shù)。當(dāng)MLI的值是2時，消息長度為12位長，且描述整個消息中8位字節(jié)的總數(shù)。注意，在所有有效位被編碼為自左向右的位串的角度來看，CMRx消息是左對齊的。結(jié)果，實(shí)際消息內(nèi)容的末端可能不會落在整個字節(jié)邊界上。當(dāng)這種情況發(fā)生時，一直到整個字節(jié)邊界的位都填"0"。c.消息類型(8，12或16位)CMRx消息的消息類型指定消息的類型。最左位指示是否有用來增加消息類型可能的數(shù)量的擴(kuò)展位(即，7位是有用的，產(chǎn)生128種可能的消息類型)。當(dāng)最左位設(shè)成l時，添加4位(在以下描述)。這樣的增加產(chǎn)生總共10種可能的消息類型，或1024種消息類型可能性。當(dāng)新的4位的最左位設(shè)成1時，則添加另外的4位。這樣的增加產(chǎn)生總共14種可能的消息類型(填充在16位中)，或16384種消息類型可能性。消息處理可指示任何期望的信息，例如，衛(wèi)星的星座，例如GPS、WAAS、EGNOS、QZSS、Compass等。GPS觀測數(shù)據(jù)消息圖7示出了GPS觀測數(shù)據(jù)消息的格式，也就是，特定于攜帶GPS觀測結(jié)果信息的CMRx消息。首先描述信息內(nèi)容塊。僅CMRx消息ID塊和GPS觀測結(jié)果頭塊是要求的塊。GPS觀測結(jié)果報(bào)頭(header)定義可選塊是否存在于消息中?？蛇x塊的存在由消息頭中的單個位指出。因?yàn)槊總€塊可有不同的格式和內(nèi)容，可選塊的前幾位用于定義該塊的格式/內(nèi)容。a.GPS觀測結(jié)果頭塊圖8示出了GPS觀測結(jié)果頭塊。報(bào)頭的大小依賴于歷元基準(zhǔn)時間的大小(如由歷元基準(zhǔn)時間長度，或ETL、標(biāo)志指示的)而變化。CMRx序號(7位)是滾動計(jì)數(shù)器，其隨著每個GPS歷元而遞增。因此每個CMRx消息類型有其自己的序號，并與數(shù)據(jù)(或用于非可觀察類型消息的一組數(shù)據(jù))的歷元關(guān)聯(lián)。例如，如果單個歷元的GPS觀測結(jié)果通過幾個消息發(fā)送，則他們都具有相同的序號。ETL位(歷元基準(zhǔn)時間長度位)(1位)指示歷元基準(zhǔn)時間的大小值皿0歷元基準(zhǔn)時間為12位。1歷元基準(zhǔn)時間為31位。歷元基準(zhǔn)時間是整秒表示。對于需要大于1Hz的速率的情況，歷元分?jǐn)?shù)部分的時間標(biāo)志將指示關(guān)于秒的分?jǐn)?shù)部分的進(jìn)一步的信息。因此，歷元基準(zhǔn)時間是整數(shù)個秒的表示。對于整秒的邊界上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率，不需要分?jǐn)?shù)部分的秒。歷元基準(zhǔn)時間使用的位數(shù)(如由歷元基準(zhǔn)時間長度指示的)指示其模糊度。當(dāng)此參數(shù)長12位時，存儲的值是小時中的秒，且值在0到3599秒之間。當(dāng)此參數(shù)長31位時，存儲的值表示自1980年1月6日開始的秒數(shù)(與GPS時間的開始符合)。兩種情況下，值都用GPS時間系統(tǒng)表示。為清楚起見，分別地存儲歷元的分?jǐn)?shù)部分的秒。僅在報(bào)頭中的"EFT"位指示歷元分?jǐn)?shù)部分的秒塊存在時，分?jǐn)?shù)部分才存在于CMRx消息中。EFT(歷元分?jǐn)?shù)部分的時間塊位)(l位)指示歷元基準(zhǔn)時間連同分?jǐn)?shù)部分的時間分量(component)是否必須組合在一起以確定完整的接收器歷元時間。歷元基準(zhǔn)時間，在被存儲時被截?cái)?。其不遵循用于浮點(diǎn)數(shù)據(jù)的一般舍入規(guī)則，因?yàn)槠谕魏蔚姆謹(jǐn)?shù)部分的歷元時間都在歷元分?jǐn)?shù)時間塊中。至于與前述12位和32位時間模糊度格式有關(guān)的實(shí)現(xiàn)，在解碼器實(shí)現(xiàn)中有實(shí)現(xiàn)"種子(seed)"時間以解算(resolve)初始模糊度的機(jī)構(gòu)(facility)。借助CMRx，將在2048年前不需種子時間就可解算時間模糊度。向在第一個消息的約33年內(nèi)的解碼器提供"種子"時間就保證2048之后的時間模糊度解算。如果CMRx模式用于12位時間是將生成的消息中存在的唯一格式的情況，則在與首先接收到的消息關(guān)聯(lián)的時間為約IO分鐘內(nèi)開始(seed)CMRx解碼器，或無論何時在超過10分鐘的數(shù)據(jù)中有間隙時，開始CMRx解碼器。優(yōu)選CMRx編碼器用全部31位時間標(biāo)記，每組數(shù)據(jù)生成至少一個星座數(shù)據(jù)消息，以及使用消息中的12位時間標(biāo)記用于其他的星座。這允許解碼器內(nèi)的時間模糊度解算，并允許減少帶寬的使用，同時仍允許不同星座的消息適當(dāng)?shù)嘏c時間關(guān)聯(lián)。在使用亞秒級歷元間隔時，使用歷元分?jǐn)?shù)部分的秒塊。該位的含義為偟鵬0消息中不存在歷元分?jǐn)?shù)部分的秒塊。1消息中存在歷元分?jǐn)?shù)部分的秒塊。RefSta別名(RefStaAlias)(5位)存儲從0到31的值作為別名，以便參考站識別來自多個參考站的、通過單條邏輯信道傳送來的數(shù)據(jù)。SHB(站健康塊存在位(StationHealthBlockpresentbit))(l位)指示站健康塊在消息中是否存在。該位的含義為偟鵬0消息中不存在站健康塊。1消息中存在站健康塊。歷元繼續(xù)標(biāo)志(ECF)用于指示是否有更多的CMRx觀測數(shù)據(jù)消息(對于所有的星座消息)跟隨相同的歷元時間標(biāo)記。值l表示有更多的消息跟隨，而值O指示歷元的結(jié)束。因此，在解碼器處理中，歷元繼續(xù)標(biāo)志用來檢測歷元的結(jié)束。歷元繼續(xù)標(biāo)志主要用于解壓縮過程以檢測歷元的結(jié)束。如果ECF標(biāo)志為零，則歷元的結(jié)束已被接收。因?yàn)橄⒖赡軗p毀及/或丟失，所以CMRx解碼器還可具有額外的檢測歷元的結(jié)束的手段。例如，歷元的結(jié)束可通過接收具有不同歷元時間的新消息來確定。可替換地，可使用超時值。也就是，幀識別器或CMRx解壓縮管理器可包括一定時器，該定時器用于檢測何時期望有歷元的最終的包，當(dāng)該超時期滿時，宣告歷元的完成。任何在該宣告后接收到的屬于較早的歷元的數(shù)據(jù)將被忽略。在一個實(shí)施方式中，CMRx解碼器允許配置解碼器忽略ECF標(biāo)志。這允許在一個歷元內(nèi)，單獨(dú)的消息排序由外部協(xié)議處理，例如，按需要使用某些無線協(xié)議(radioprotocol)發(fā)送數(shù)據(jù)。在此模式下，CMRx編碼器依賴于更高級的單元來調(diào)用"強(qiáng)制歷元完成(ForceEpochCompletion)"方法以宣告用于歷元的所有消息都已到達(dá)(或在歷元的一些消息可能已在通信中丟失/損毀的情況下，不期望有再多的消息)。這種情況下，CMRx解碼器將在其已處理具有一個時間標(biāo)記的歷元的一些消息，并接收到具有不同時間標(biāo)記的消息時，宣告歷元的結(jié)束。CRC存在位(1位)指示循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)塊在消息中是否存在。該位的含義為偟鵬0消息中不存在CRC塊。1消息中存在CRC塊。CMRx消息中的CRC塊是可選的，且由CMRx消息中的位設(shè)定。使用時，消息中定義CRC的存在和類型的位可能在通過通信媒介時被損毀。因?yàn)榉庋b協(xié)議(wr即pingprotocol)可能不能對此進(jìn)行可靠的檢測，或者封裝協(xié)議可能根本不存在，所以解碼器可能受騙，因?yàn)樘崛〉南⑽豢赡苤甘鞠⒅胁淮嬖贑RC。為了克服這種可能，CMRx解碼器可配置成期望最低標(biāo)準(zhǔn)的CRC。因此，如果不具有該最低CRC類型的消息到達(dá)，則解碼器將拒絕該消息。KIN(RefSta運(yùn)動)位(1位)指示觀測數(shù)據(jù)來自靜止的還是移動的CMRx編碼器。在動態(tài)模式下，依賴于壓縮模式，可能需要更頻繁的位置更新和更大的帶寬。因此，依賴于這種模式的設(shè)定，CMRx消息的一些塊可改變大小或字符。偟鵬0無靜止數(shù)據(jù)源(或CMRx編碼器為靜止的)。1數(shù)據(jù)源正在移動(或CMRx編碼器是動態(tài)的)。ACC(訪問控制)位(l位)指示對消息是否啟用訪問控制。該位的含義定義如下偟鵬0訪問控制無效(即，消息對所有接受器開放)。1訪問控制啟用(即，消息指向一組有限的接受器)。訪問控制旨在阻止數(shù)據(jù)的接受器使用不指向它們的數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)此目的，給所有CMRx消息的報(bào)頭添加了單個位。該單個位，在被設(shè)定時，表示某種級別的訪問控制被激活。未設(shè)定的位意味著消息對所有接受器開放。若需要，這是可以使用的可選特征。如果該位設(shè)成"l"而可選特征沒被實(shí)現(xiàn)，則CMRx解碼器將停止解碼消息并報(bào)告解碼器錯誤狀態(tài)。這保證萬一實(shí)現(xiàn)訪問控制，則不知道訪問控制怎樣實(shí)現(xiàn)的解碼器將忽略不考慮對所有接受器開放的任何消息。優(yōu)選地，如果訪問控制啟用，則其具有兩種(或更多)級別-區(qū)分訪問控制(DivisionAccessControl)和用戶訪問控制。區(qū)分訪問控制是一種阻止一個組中的用戶裝備(例如，農(nóng)用GNSS接收器)接收和使用從另一組的裝備(例如，勘測/建筑GNSS接收器)發(fā)送的CMRx消息的保護(hù)。對于用戶訪問控制，當(dāng)前的想法是客戶將密碼(或碼)輸入他們的CMRx發(fā)送器裝備，而接受器裝備將需要相同的密碼(或碼)以使用該數(shù)據(jù)。用戶訪問控制可進(jìn)一步限制可能以其他方式引起數(shù)據(jù)錯誤的公共地設(shè)置的裝備間的通信。PBP(位置塊存在)(1位)位指示位置塊在消息中是否存在。該位的含義為偟鵬0消息中不存在位置塊。1消息中存在位置塊。SBP(站點(diǎn)信息塊存在)(1位)指示站點(diǎn)信息塊在消息中是否存在。該位的含義為偟鵬0消息中不存在站點(diǎn)信息塊。1消息中存在站點(diǎn)信息塊。OBP(觀測結(jié)果塊存在)(1位)指示GPS觀測結(jié)果塊在消息中是否存在。該位的含義為19偟鵬0消息中不存在GPS觀測結(jié)果塊。1消息中存在GPS觀測結(jié)果塊。VRS(VRS模式)(l位)指示消息內(nèi)的可觀察量數(shù)據(jù)的源是否為虛擬參考站(VRS)。當(dāng)此位被設(shè)定時，其指示觀測數(shù)據(jù)屬于VRS站點(diǎn)，以及VRS/PBS塊存在于消息中。該位的含義被定義如下偟鵬0消息中存在的觀測數(shù)據(jù)屬于真實(shí)的接收器(即，不是VRS位置)，且在消息中找不到VRS/PBS塊。1消息中存在的觀測數(shù)據(jù)屬于VRS位置，VRS塊存在于消息中，以及消息內(nèi)的任何站點(diǎn)信息都屬于物理基站。PRN(偽隨機(jī)噪聲)容量位(3位)用于描述打包的最大PRN數(shù)量。這些位的含義為值描述0最大PRN數(shù)量為32。1最大PRN數(shù)量為37。2最大PRN數(shù)量為42。3最大PRN數(shù)量為47。4最大PRN數(shù)量為52。5最大PRN數(shù)量為57。6最大PRN數(shù)量為62。7最大PRN數(shù)量為63。這些位的值確定PRN存在塊的大小(在下面描述)。例如，當(dāng)PRN容量設(shè)成0時，PRN存在塊將由32位組成，對于PRN1到32，每一位都表示存在(或沒有)數(shù)據(jù)。CMRx編碼器基于其被提供的用于生成消息的歷元數(shù)據(jù)，自動設(shè)定PRN容量。因此，使用CMRx壓縮的應(yīng)用確定包括在內(nèi)的從33到63的PRNID是否是合適，并相應(yīng)地預(yù)先過濾數(shù)據(jù)。TBP(文本塊存在)(1位)指示文本消息塊在消息中是否存在。該位的含義為值描述0消息中不存在文本消息塊。1消息中存在文本消息?！┪粵]有被分配。這些備用位必要時可用于擴(kuò)展GPS消息的定義。當(dāng)CMRxGPS觀測結(jié)果頭塊的CRC位指示CRC的存在時，CRC塊存在于消息中。當(dāng)CMRx消息包含CRC時，計(jì)算出的CRC將在字節(jié)對齊的邊界上被放置到消息中，如在下面所描述的。CRC塊被分為部分(section):1)定義位(標(biāo)為Def)。CRC定義位指示消息中CRC的類型。值描述016位CRC(使用0x1021多項(xiàng)式)132位CRC(使用0xEDB88320多項(xiàng)式)2)填充位。大多數(shù)CRC計(jì)算算法利用字節(jié)(不是位)的集合來起作用，并且是有效的，因?yàn)樗鼈兓谝恍蛄凶止?jié)計(jì)算。這對CMRx消息的CRC值也是一樣的。同樣地，使用跳過用于存儲計(jì)算的CRC值的字節(jié)的一序列字節(jié)計(jì)算CRC。這意味著計(jì)算的CRC值必須落在字節(jié)邊界上。CRC塊的填充位用于對齊計(jì)算的CRC的位置，以使得其對齊地存儲在字節(jié)邊界上。3)計(jì)算的CRC"計(jì)算的CRC"值包含消息的CRC。此值將包括從CMRx消息ID塊直到存儲在CMRx消息中的最后的塊的結(jié)束的消息的所有單元。CMRx計(jì)算算法將假定全部消息都在字節(jié)邊界上結(jié)束，且因此，編碼過程必須給消息的末尾添加填充(或零位)，以便為了CRC計(jì)算的目的使消息在字節(jié)邊界上結(jié)束。分?jǐn)?shù)部分的歷元時間塊歷元時間由(1)為從1980年1月6日開始的秒的整數(shù)的基準(zhǔn)(base)歷元時間和可選的分?jǐn)?shù)部分的歷元時間組成。當(dāng)分?jǐn)?shù)部分不包含在CMRx消息中時，接收器只在整秒邊界上采樣數(shù)據(jù)。使用快于1Hz的歷元輸出速率，或當(dāng)接收器不在整秒邊界上采樣時，使用分?jǐn)?shù)歷元時間塊。分?jǐn)?shù)歷元時間塊的7位允許最高約100Hz的歷元速率的信息。站健康塊CMRxGPS觀測結(jié)果頭塊的SHB位指示站健康塊是否存在于CMRx消息中。站健康塊給接受器提供關(guān)于發(fā)送器站點(diǎn)的健康的信息。這些位的含義為值描述0被監(jiān)控的且是健康的/可接受的1不要使用。此位是在站點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)性的，新聯(lián)機(jī)但仍在測試等情況下設(shè)定的。2無監(jiān)控的發(fā)送器站3被監(jiān)控但不健康的狀況，例如，違反載波相位位置公差。4-50為以后不健康的狀況保留的51-63為以后被監(jiān)控的/健康的狀況保留的。位置塊CMRxGPS觀測結(jié)果頭塊的位置塊存在(PBP)位指示位置塊在消息中是否存在。當(dāng)PBP設(shè)成1時，位置塊存在。位置塊僅包含用于CMRxGPS觀測結(jié)果消息的發(fā)送器(或創(chuàng)建者)的位置信息。該塊提供所有可觀察量都轉(zhuǎn)換成的相位中心(即，零天線絕對相位中心)的坐標(biāo)(當(dāng)前ITRF(ITRF-Current)，有時也稱為ITRF-真實(shí)日期大地測量坐標(biāo)(TrueofDateGeodeticCoordinate))。消息的位置塊可包含全部位置信息內(nèi)容，或在減少帶寬使用時，其可包含一條位置信息。這些條位置信息稱為片段(segment)。以此方式，位置信息內(nèi)容可涓流過幾個消息，每一消息發(fā)送一片段。這種方法被CMRx消息的其他塊使用，并且從歷元到歷元使帶寬的使用更穩(wěn)定。這種分段方法在下面有進(jìn)一步的描述。位置塊內(nèi)是緯度、經(jīng)度和高度坐標(biāo)以及位置的年齡(AgeofPosition)(A0P)，所述緯度、經(jīng)度和高度坐標(biāo)，按照慣例在一個實(shí)施方式中用GPS星座的基礎(chǔ)坐標(biāo)框架表示。A0P有兩個主要用途。第一，當(dāng)用于特定參考站假名的A0P已改變時，CMRx消息的接受器知道新的坐標(biāo)將要到來。第二，當(dāng)分段數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過多個歷元時，消息可能在通信期間丟失或損毀。這種情況發(fā)生時，接受器在分段信息中看到空缺(hole)。然而，分段數(shù)據(jù)在重復(fù)周期中經(jīng)常由CMRx源連續(xù)地輸出。當(dāng)缺失片段再次到達(dá)時，片段中的空缺被填充。一旦片段的完整集合到達(dá)，接受器可隨后解包該集合的內(nèi)容。位置塊存在時，由兩個主要的部分組成(1)定義位；和(2)位置塊主體位，如圖9所示。主體大小不固定。定義位描述位置塊主體的內(nèi)容和大小。下表描述這些塊的格式，而后面的分部詳述每個的格式。位置塊定義0位置塊主體包含全部的緯度、經(jīng)度、高度和位置的年齡(即，緯度、經(jīng)度和高度98比特，而位置的年齡4比特)。1緯度、經(jīng)度和高度涓流過2個歷元2緯度、經(jīng)度和高度涓流過4個歷元3緯度、經(jīng)度和高度涓流過8個歷元4緯度、經(jīng)度和高度涓流過16個歷元5緯度、經(jīng)度和高度涓流過32個歷元6緯度、經(jīng)度和高度涓流過64個歷元7緯度、經(jīng)度和高度涓流過128個歷元上表中，AOP包括在每個消息中。定義l-7跨越若干個歷元。使用在消息頭塊中找到的CMRx序號的適當(dāng)?shù)奈粊碜R別每個被傳輸部分的片段數(shù)。例如，如果值2被指定，則位置信息完全在4個消息中傳輸。這種情況下，CMRx序號的2個最低有效位描述位置信息的哪個片段包括在該歷元內(nèi)。片段、片段ID、CMRx序號和消息類型之間存在著聯(lián)系。數(shù)據(jù)的歷元可包含多星座數(shù)據(jù)例如，數(shù)據(jù)的歷元可包含GPS、GLONASS等信息。然而，CMRx消息包含僅來自一個星座的數(shù)據(jù)。CMRx消息序號以每一消息類型為基準(zhǔn)遞增。對于觀測數(shù)據(jù)，CMRx序號只隨著每個處理過的歷元增加。因此每個星座都有CMRx序號，且序號在每個歷元處理完成后增加。單個星座的數(shù)據(jù)可在相同類型的一個或更多的消息中發(fā)送。這樣的話，CMRx序號對該歷元該星座的每一消息保持不變。例如，如果有9個被跟蹤的GPS衛(wèi)星，且決定每個CMRx消息放出3顆衛(wèi)星，則歷元將包含至少3個GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)消息，每個都共享相同的序號。位置的年齡位置的年齡(AOP)被用來使接受器知道位置塊內(nèi)的位置什么時候已改變。實(shí)質(zhì)上，接受器跟蹤何時用于RefSta假名的新的一組坐標(biāo)已到達(dá)，并因此能夠檢測它們何時改變。當(dāng)然在接受器沒有歷史位置信息時，也認(rèn)為它們"改變了"。AOP有兩個主要功能(1)其幫助檢測位置信息已改變(例如，在當(dāng)前AOP值小于先前值時)；以及(2)當(dāng)接受器已在過去的某個新近的時間接收到來自CMRx發(fā)送器的數(shù)據(jù)時，AOP進(jìn)行輔助以有較快的啟動時間。對于后一種情況，一般的接受器將在操作會話之間保存坐標(biāo)的歷書(S卩，經(jīng)常存儲于某些非易失性存儲器或文件中的表，包含RefSta假名、其坐標(biāo)、與AOP關(guān)聯(lián)的時間戳，以及其他信息)。在新會話的開始及在接收到數(shù)據(jù)的第一個歷元后，甚至當(dāng)位置數(shù)據(jù)正被涓流時，接受器也確定發(fā)送器的坐標(biāo)是否已經(jīng)存儲在歷書中，以及自前次會話開始它們有沒有改變。位置的年齡就是為了這個目的。明顯地，如果接受器沒有用于RefSta假名的現(xiàn)有的歷書記載條目(entry)，或者用于RefSta假名的歷書內(nèi)的時間信息不適合CMRx消息內(nèi)包含的AOP，則接受器必須假定其不知道位置；其隨后必須在宣告已知的位置之前，等待所有的片段到來(除非接受器解碼器通過一些其他源已用坐標(biāo)"開始")。AOP在這種情況下也提供有用的信息。4位的A0P解釋如下AOP值[2進(jìn)制]含義0000位置在小于90秒內(nèi)改變000190秒<=位置改變時間<3分鐘00103分鐘<=位置改變時間<6分鐘00116分鐘<=位置改變時間<12分鐘010012分鐘<=位置改變時間<24分鐘010124分鐘<=位置改變時間<48分鐘011048分鐘<=位置改變時間<1.6小時01111.6小時<=位置改變時間<3.2小時10003.2小時<=位置改變時間<6.4小時10016.4小時<=位置改變時間<12.8小時101012.8小時<=位置改變時間<25.6小時101125.6小時<=位置改變時間<2.133小時11002.133小時<=位置改變時間<4.266小時11014.266小時<=位置改變時間<8.533小時11108.533小時<=位置改變時間1111模糊的AOP:不使用位置注意，除了第一個和最后一個記載條目的每個記載條目都是鄰近記載條目的兩倍。有此加倍的性質(zhì)，AOP可用于識別何時全部片段的集合都已到達(dá)，以及何時接受器實(shí)現(xiàn)歷史歷書，即，接受器應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)歷書，存儲站位置的歷史、時間標(biāo)記以及接收到的AOP值，其可用于在接受器已在過去從發(fā)送器接收到數(shù)據(jù)時，加速接受器啟動時間。換種方式來說，AOP的歷書使用應(yīng)只在OOOl<=AOP<=1110時發(fā)生，且所有表記載條目都用于輔助全部片段的集合到達(dá)的確定。存在與OOOO和1111的AOP值關(guān)聯(lián)的特殊處理，如將要描述的。在上表中，每當(dāng)改變位置信息時，使用值0000。如果在90秒的時間段內(nèi)位置改變了兩次(或更多次)，則AOP設(shè)成值llll;該值意味著AOP是模糊的，且不應(yīng)使用位置信息。也就是，無論何時CMRx編碼器檢測到了在90秒的時間段內(nèi)的位置改變(稀有事件)，它都將把AOP設(shè)成值1111并保持該值達(dá)90秒，之后AOP將設(shè)成0001，從而在90秒的模糊時間后遵循上表。從冷起動(g卩，當(dāng)發(fā)送器還不知道其自身的位置)開始，位置的最初設(shè)定算作一次改變。例如，在固件重置后，CMRx編碼器位置被改變成未知。一旦操作者輸入一組坐標(biāo)，則算作第一次改變(即從未知到單個值的改變)。如果操作者隨后將位置改變成另一個值，則認(rèn)為是第二次改變。CMRx編碼器將允許其傳輸?shù)腁OP在傳輸集合周期過程中間改變，只要AOP沒有正在轉(zhuǎn)變?yōu)榱?或變?yōu)楦〉闹颠@些在之后討論)。傳輸集合周期旨在意味完整的片段集合需要所有的片段，以及在第一個片段開始，并以最后片段結(jié)束。這意味著在傳輸集合周期內(nèi)允許AOP從值0000轉(zhuǎn)變到0001，或任何從非零AOP值到其下一更高AOP值的轉(zhuǎn)變。在傳輸集合周期內(nèi)，不允許從非零值(除了1111之外)轉(zhuǎn)變到OOOO(或者比方說從OOIO轉(zhuǎn)變到OOOl):S卩，任何這種情況都意味著位置最近已經(jīng)改變。當(dāng)新位置進(jìn)入編碼器時，當(dāng)前位置便不再有效，且因此任何剩余的傳輸集合都將無效。因此，編碼器能夠"中斷"未完成的傳輸集合周期，并在零處再次開始序號。換句話說，無論何時解碼器檢測到AOP已倒退，它都將清除它知道的關(guān)于接收到的位置數(shù)據(jù)的任何信息。CMRx解碼器本身不將歷書信息保存在庫中。更確切地，解碼器不斷地將片段信息及/或任何到達(dá)的位置數(shù)據(jù)傳給使用CMRx解碼器的應(yīng)用。因此，使用CMRx解碼器的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)位置歷書信息以利用AOP的歷書特征。應(yīng)用使用從CMRx解碼器發(fā)出到其關(guān)于片段的信息，能夠隨后在其歷書中查找適當(dāng)?shù)男畔?，然后把該信息提供給它的數(shù)據(jù)處理單元和解碼器庫(即，用發(fā)送器的坐標(biāo)"開始"解碼過程)。若沒有應(yīng)用的這樣的歷書實(shí)現(xiàn)，及其到CMRx解碼器的連接，CMRx解碼器將在啟動時假定不知道歷史位置信息，并在宣告解碼器內(nèi)已知的位置之前要求完整的片段到來。不想麻煩地連同將傳入CMRx編碼器用于AOP計(jì)算的時間戳一起存儲位置數(shù)據(jù)的發(fā)送器應(yīng)用程序，將用特殊指示符來調(diào)用編碼器，這將導(dǎo)致初始AOP值為零。—旦編碼器被起動，它在單個實(shí)例化過程中通過其不同的方法調(diào)用(methodcall)來保留發(fā)給它的位置數(shù)據(jù)。通過其方法調(diào)用，重復(fù)地對單個編碼器對象實(shí)例化提供相同的坐標(biāo)，這將不引起其用于產(chǎn)生AOP的參考時間的改變。而且，一旦位置在編碼器內(nèi)設(shè)定，編碼器知道該位置在什么時間設(shè)定，且能夠在之后為每個片段計(jì)算AOP。忽略位置中亞毫米級的改變。位置的年齡的處理下面我們解釋假設(shè)可能發(fā)生通信中斷，接受器怎樣處理片段的到達(dá)以及對待它們的A0P。顯然如果數(shù)據(jù)沒有被分段(即，在一個歷元中發(fā)送位置信息的全部內(nèi)容)，則不需要特殊的處理來確定是否全部片段的集合已被接收。如果有一個以上的片段，則解碼器查看AOP和片段的到達(dá)以確定何時其收到片段的完整集合，并隨后從該集合解包位置。另外，使用CMRx解碼器的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)歷書特征以允許其在僅收到單個片段的情況下，知道發(fā)送器的位置。例如，設(shè)想在一個建筑工地，基站在幾天內(nèi)保持在相同的位置。第一天，測量員的漫游器接收器內(nèi)的CMRx解碼器必須接收完整的片段的集合，并從該集合提取發(fā)送器的位置。在該天結(jié)束時，測量員關(guān)閉他的設(shè)備。如果該接收器/應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了保存位置數(shù)據(jù)(和其他信息)的歷書，則當(dāng)該測量員在第二天打開設(shè)備時，應(yīng)用將在接收到第一片段后知道發(fā)送器的位置是否已經(jīng)改變。因此他可以不必等待片段的完整集合而開始勘測。確定何時完整的片段的集合已到達(dá)下面我們討論假設(shè)可能損毀消息的各種通信環(huán)境下，怎樣對待片段的到達(dá)，并使用那些到達(dá)的片段內(nèi)的AOP值來確定我們何時收到片段的完整的集合，并能從該集合解包位置。一般而言，涓流是通過將一塊信息分解成容易識別的片段，然后每個消息發(fā)送一個片段來完成的。因?yàn)槟切┢问强勺R別的，所以我們能夠重構(gòu)原始塊。例如，假定原始的信息24塊分解成四個片段。片段大小的集合大于原始塊，這簡單地因?yàn)殚_銷的原因，例如與每個片段一起發(fā)送的位置塊定義位和AOP。隨后這些片段在連續(xù)的CMRx歷元消息內(nèi)發(fā)送。解碼器隨后能夠收集到達(dá)的片段并重裝原始塊。如果在通信媒介上不可能有消息丟失，則處理一直進(jìn)行下去。然而，潛在的包丟失加上在參考站的坐標(biāo)可能改變的可能性，使問題更加復(fù)雜了。為了說明的目的，我們使用解碼器所使用的片段郵箱(segmentmailbox)的概念。解碼器為每個期望的片段生成將存儲數(shù)據(jù)的郵箱(即，它基于位置塊定義位知道需要多少郵箱)。在每個郵箱中，其至少存儲接收到的片段內(nèi)容位、位的長度、與片段關(guān)聯(lián)的AOP值，以及與該片段關(guān)聯(lián)的時間標(biāo)記。因此，CMRx解碼器內(nèi)的每個郵箱保有下列信息SegID.FullSeqNum以期望的片段的數(shù)量為模。也就是，每個片段的包含在CMRx消息內(nèi)的信息是分段模式。該模式指示期望的片段的數(shù)量。SegBitContent.片段內(nèi)的一份信息內(nèi)容即，一條總的內(nèi)容。SegArrTime.從CMRx消息的頭塊提取的全部GPS時間。片段到達(dá)時，即使用于該片段的信息內(nèi)容與該片段最近收到時相同，還是更新片段到達(dá)時間。AgeOfPos.與片段數(shù)據(jù)一起到達(dá)的A0P值。片段郵箱管理當(dāng)片段到達(dá)時，使用CMRx序號的適當(dāng)?shù)奈蛔R別與該片段關(guān)聯(lián)的郵箱。在下面的偽碼中，郵箱指通過CMRx序號識別的單個郵箱?；镜泥]箱處理如下A)如果到達(dá)的片段長度不同于存儲在郵箱內(nèi)的片段長度或當(dāng)前片段的位置的年齡小于先前接收到的片段的位置的年齡或AOP=1111[2進(jìn)制]。a.1整個郵箱的集合都清空成初始狀態(tài)。a.2片段內(nèi)容位被復(fù)制到郵箱中。a.3SeglD存儲在郵箱中。3.4片段到達(dá)時間(在郵箱內(nèi))設(shè)成當(dāng)前時間。a.5存儲與到達(dá)的片段關(guān)聯(lián)的AOP(在郵箱內(nèi))。B)否則如果到達(dá)的片段內(nèi)容位不同于存儲在郵箱內(nèi)的片段內(nèi)容位或超過了配置的郵箱的最大年齡(見此節(jié)后面的備注)。b.1片段內(nèi)容位被復(fù)制到郵箱中。b.2SeglD存儲在郵箱中。b.3片段到達(dá)時間(在郵箱內(nèi))設(shè)成當(dāng)前時間。b.4存儲與到達(dá)的片段關(guān)聯(lián)的AOP(在郵箱內(nèi))。C)否則如果到達(dá)的片段內(nèi)容位就是存儲在郵箱中的片段內(nèi)容位c.1SeglD存儲在郵箱中。c.2片段到達(dá)時間(在郵箱內(nèi))設(shè)成當(dāng)前時間。c.3存儲與到達(dá)的片段關(guān)聯(lián)的AOP(在郵箱內(nèi))。隨后使用一組規(guī)則來處理郵箱。該規(guī)則保證分段數(shù)據(jù)由CMRx解碼器正確地重組。規(guī)則1.與期望的片段關(guān)聯(lián)的所有郵箱必須包含一些數(shù)據(jù)。否則郵箱不可能包含完整的片段的集合。該規(guī)則代替(supersede)所有后面的規(guī)則，因?yàn)槿绻c期望的片段關(guān)聯(lián)的所有郵箱都不包含數(shù)據(jù)，則不可能有完整的片段的集合。規(guī)則2.當(dāng)位置在90秒時間內(nèi)改變兩次(或更多次)時，CMRx編碼器在改變后的90秒內(nèi)發(fā)送A0P=1111。在90秒的時間段后，A0P變成0001。注意，從當(dāng)發(fā)送器還不知道其自身的位置時的冷起動開始，位置的最初設(shè)定算作一次改變。一旦操作者輸入一組坐標(biāo)，則算作第一次改變。如果操作者隨后將位置改變成另一個值，則認(rèn)為是第二次改變。規(guī)則3.每當(dāng)當(dāng)前接收到的AOP值小于先前接收到的AOP值時，或接收到AOP=llll，接受器都通過把郵箱重置到它們的初始狀態(tài)而清空所有郵箱。然后解碼器假定沒有收到坐標(biāo)。如果解碼器配置成為CMRx解包的目的使用CMRx消息內(nèi)的坐標(biāo)(而不是通過其他源獲得的坐標(biāo))，則解碼器假定它對接收到的坐標(biāo)一無所知。這可導(dǎo)致無能力(inability)，直到解碼器接收到新的完整的片段的集合，來解碼CMRx觀測結(jié)果消息內(nèi)的衛(wèi)星可觀察量。為了定義的目的，"最舊的片段"指存儲在郵箱里的到達(dá)時間最久的片段。"最新的片段"指存儲在郵箱里的到達(dá)時間最接近當(dāng)前時間的片段。"AOP覆蓋時間(AOPCoverageTime)"指用于已知位置不可能改變的給定的AOP值的時間的最大量。例如，對OOOO的AOP，我們有90秒的AOP覆蓋時間。規(guī)則4.一旦所有郵箱都包含數(shù)據(jù)，則當(dāng)最舊的片段和最新的片段之間的增量時間小于在郵箱中找到的最大AOP值的AOP覆蓋時間時，宣告完整的片段的集合。否則，如果到達(dá)的該郵箱的集合最舊的片段和最新的片段之間的增量時間等于或大于最大AOP值的AOP覆蓋時間，則解碼器宣告該位置未知。規(guī)則5.當(dāng)該郵箱的集合包含0000和非0000的AOP值時，在AOP為0000的最新片段間的增量時間必須小于具有最大非OOOOAOP的最新郵箱的1/2A0P覆蓋時間，以宣告完整的片段的集合的到達(dá)。使用AOP以輔助快速啟動AOP和分段允許接受器再調(diào)用先前存儲在非易失性存儲器中的信息；從而允許數(shù)據(jù)處理引擎和CMRx解碼過程的更快啟動。每當(dāng)接受器接收并宣告完整片段的集合的被接收時，將信息傳遞給使用CMRx解碼器的應(yīng)用。該應(yīng)用能夠存儲足夠的信息，這使得在稍后的日期，或在連接斷開/重新開始后，接收單個AOP是知道該先前存儲的信息是否包含起動處理所需的信息的足夠信息。位置分量打包算法后面的許多節(jié)包含類似于C/C++代碼格式的算法。這些算法旨在用作編碼/解碼過程的實(shí)現(xiàn)的實(shí)例。對于坐標(biāo)信息(即，緯度、經(jīng)度和高度)，坐標(biāo)換算成等效的整數(shù)值。使用約0.3mm的精度(即約0.15mm的準(zhǔn)確度)以36位存儲緯度。使用約0.3mm的精度(即約0.15mm的準(zhǔn)確度)以37位存儲經(jīng)度。使用約0.3mm的精度(即約0.15mm的準(zhǔn)確度)以25位存儲大地高。步驟1:驗(yàn)證數(shù)據(jù)的范圍并在違反時產(chǎn)生錯誤。if(fabs(dLat)>90.0)return(CMRxVl_ERR_POSLAT);if((dHt<-500.0)||(dHt>9500.0))return(CMRxVl_ERR_POSHT);步驟2:將位置分量轉(zhuǎn)換為位表示(Bit^presentation)。dLat+=90.0;while(dLon<0.0)dLon+=360.0;while(dLon>=360.0)dLon—=360.0;dHt+=500.0;u64Lat=RoundDoubleToInt64(dLat*2~36/180.0);u64Lon=RoundDoubleToInt64(dLon*2~37/360.0);u64Ht=RoundDoubleToInt64(dHt*2~25/10000.0);完成此過程后，可打包u64Lat的36個最低有效位、u64Lon的37個最低有效位，和u64Ht的25個最低有效位。注意為緯度、經(jīng)度和高度打包的值為無符號數(shù)(即，處理打包的值以使它們在正的范圍內(nèi))。PackCMRxBits(cpPosBitBuf，&iCurrPosBit，36，164Lat);PackCMRxBits(cpPosBitBuf，&iCurrPosBit，37，164Lon);PackCMRxBits(cpPosBitBuf，&iCurrPosBit，25，164Ht);非分段的位置結(jié)構(gòu)圖10所示的非分段的位置結(jié)構(gòu)用來描述連續(xù)地存儲在存儲器中的位置的分量。這種結(jié)構(gòu)可在編碼過程中用以保存將置于片段中的位。解碼期間，這種結(jié)構(gòu)可用于在片段數(shù)據(jù)到達(dá)時，存儲片段數(shù)據(jù)。對于位置數(shù)據(jù)，這種結(jié)構(gòu)保存36位的緯度，然后是37位的經(jīng)度，以及然后是25位的大地高。如上所述的，緯度、經(jīng)度和高度的值首先轉(zhuǎn)換成整數(shù)表示。每消息的全位置當(dāng)位置塊定義位包含值0時，使用圖11所示的全位置選項(xiàng)。在此模式下，位置塊中存儲了105位。在這105位中，3位用于位置塊定義位(所有三位都設(shè)成零)，4位存儲位置的年齡，以及98位用于存儲位置(緯度、經(jīng)度和大地高)。緯度、經(jīng)度和高度的值(分別為36位、37位和25位)轉(zhuǎn)換成它們的整數(shù)表示。在2個歷元中涓流的位置當(dāng)位置塊定義位保存十進(jìn)制等效值1時，位置信息內(nèi)容將被分段并在2個歷元中發(fā)送，同時位置的年齡與每個片段一起在2個歷元中發(fā)送。這示于圖12中。如上所述，數(shù)據(jù)的部分與每個CMRx消息一起發(fā)送，且這些部分由片段號識別。片段號對應(yīng)CMRx序號的適當(dāng)?shù)奈弧Ｎ恢?X"表示"隨意"。片段數(shù)據(jù)包含緯度、經(jīng)度和高度(分別為36位、37位和25位)的值。在兩個以上的歷元中涓流位置數(shù)據(jù)的方法類似于圖11中所示。站點(diǎn)信息塊CMRxGPS觀測結(jié)果頭塊的站點(diǎn)信息塊存在(SBP)位(見圖8)指示站點(diǎn)信息塊是否在消息中存在。當(dāng)該位設(shè)成l時，站點(diǎn)信息塊在消息中存在。站點(diǎn)信息塊包含16-字符的站點(diǎn)名、16-字符的站點(diǎn)碼(sitecode)、用于點(diǎn)源(PointSource)的8比特、點(diǎn)質(zhì)量的指示(編碼的，0=正常(Normal)及l(fā)=控制(Control))、天線高度(0.0到4.0955米)、天線類型(編碼的0到1023)、天線高度測量方法(編碼的0到7)，以及GPS接收器類型(編碼的0到511)。站點(diǎn)信息塊在存在時，其(見圖13)由兩個主要部分組成(1)站點(diǎn)信息定義位，和(2)站點(diǎn)信息主體位。站點(diǎn)信息定義位由下表顯示。站點(diǎn)信息定義O整個站點(diǎn)信息主體在一個歷元(即，300位)中發(fā)送以及站點(diǎn)年齡的信息(4位)。1站點(diǎn)信息涓流過2個歷元2站點(diǎn)信息涓流過4個歷元3站點(diǎn)信息涓流過8個歷元4站點(diǎn)信息涓流過16個歷元5站點(diǎn)信息涓流過32個歷元6站點(diǎn)信息涓流過64個歷元7站點(diǎn)信息涓流過128個歷元在描述每個單獨(dú)的格式之前，將描述站點(diǎn)信息主體的共同單元。這些是分段信息、站點(diǎn)年齡的信息和用于將站點(diǎn)信息分量轉(zhuǎn)換到整數(shù)表示的算法。如上所述，格式1至7跨越幾個歷元。對每個CMRx觀測數(shù)據(jù)消息，全部信息內(nèi)容的一部分將使用上述的分段和涓流技術(shù)來傳輸。站點(diǎn)信息塊提供以下信息116-字符的站點(diǎn)名216-字符的站點(diǎn)碼3點(diǎn)源4點(diǎn)質(zhì)量5天線高度6天線類型7天線高度測量方法8GNSS接收器類型非分段的站點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)圖14示出了非分段的站點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)的格式。非分段的站點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)用來描述連續(xù)地存儲在存儲器中的站點(diǎn)信息的分量。這可在編碼過程中用以保存將置于片段中的位。解碼期間，其可用于在片段數(shù)據(jù)到達(dá)時，存儲片段數(shù)據(jù)。在片段到達(dá)完成后，非分段的站點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)為塊，站點(diǎn)信息塊的站點(diǎn)信息分量提取自該塊。每消息的站點(diǎn)信息圖15示出了當(dāng)站點(diǎn)信息塊定義位包含值0時使用的站點(diǎn)信息選項(xiàng)。在此模式下，站點(diǎn)信息塊由307位組成。在這307位中，3位用于站點(diǎn)信息定義位，4位用于站點(diǎn)年齡的信息，以及300位為站點(diǎn)信息內(nèi)容。位置信息分量的值是已轉(zhuǎn)換成整數(shù)表示的值。涓流的全站點(diǎn)信息當(dāng)站點(diǎn)信息塊定義位保存值1時，站點(diǎn)信息內(nèi)容將被分段并在2個歷元上發(fā)送，同時站點(diǎn)年齡的信息與每個片段一起在2個歷元中發(fā)送。數(shù)據(jù)的部分與每個CMRx消息一起發(fā)送，且這些部分由片段號識別。片段號對應(yīng)CMRx序號的適當(dāng)?shù)奈?。如果站點(diǎn)信息塊定義位保存值2，則站點(diǎn)信息內(nèi)容將被分段并在4個歷元中發(fā)送，同時站點(diǎn)年齡的信息與每個片段一起在4個歷元中發(fā)送。如果站點(diǎn)信息塊定義位保存值3，則站點(diǎn)信息內(nèi)容將被分段并在8個歷元中發(fā)送，同時站點(diǎn)年齡的信息與每個片段一起在8個歷元中發(fā)送。如果站點(diǎn)信息塊定義位保存值4，則站點(diǎn)信息內(nèi)容將被分段并在16個歷元中發(fā)送，同時站點(diǎn)年齡的信息與每個片段一起在16個歷元中發(fā)送。類似地，如果站點(diǎn)信息塊定義位保存值5，則站點(diǎn)信息內(nèi)容將被分段并在32個歷元上發(fā)送，同時站點(diǎn)年齡的信息與每個片段一起在32個歷元上發(fā)送。使用同樣的方法直到128個歷元。圖16示出了在涓流過四個歷元時的站點(diǎn)信息的一個片段。VRS/PBS塊當(dāng)CMRx觀測結(jié)果消息攜帶用于虛擬參考站的觀測數(shù)據(jù)時，GNSS觀測結(jié)果處理器能夠利用網(wǎng)絡(luò)信息。為此，經(jīng)常為與VRS點(diǎn)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)提供額外的信息。當(dāng)CMRx正攜帶VRS觀測結(jié)果時，下列規(guī)則適用1.與VRS關(guān)聯(lián)的所有CMRx觀測數(shù)據(jù)消息的頭塊必須設(shè)定它們的VRS位(即，設(shè)成g，不管單個觀測結(jié)果消息是否實(shí)際上攜帶補(bǔ)充的VRS信息(在下面描述)。此規(guī)則適用于給定歷元的所有星座的所有觀測結(jié)果消息。這保證即使在極端的通信損耗下，接受器也完全意識到數(shù)據(jù)屬于VRS。2.位置塊提供與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的位置(即，這種情況下，是虛擬參考站的位置)。3.標(biāo)有VRS模式啟動的歷元的任何消息中找到的站點(diǎn)信息塊，其屬于最近的物理基站。也就是，站點(diǎn)信息塊包含信息，例如，站點(diǎn)名、天線類型和天線高度；所有屬于物理的而非虛擬的站點(diǎn)的信息。圖17示出了VRS/PBS塊的結(jié)構(gòu)。PBS和VRS存在位的含義如下。字段位描述PBSPres1此位，在設(shè)定時指示PBS塊作為VRS/PBS塊的部分而存在。當(dāng)此位重置時(即，設(shè)成0[2進(jìn)制])，其意味著PBS塊不是VRS/PBS塊的部分。VRSPres1此位，在設(shè)定時指示VRS網(wǎng)絡(luò)剩余l(xiāng)fe(NetworkResidualsBlock)作為VRS/PBS塊的部分而存在。當(dāng)沒有設(shè)定時(即，設(shè)成0[2進(jìn)制])，其意味著VRS網(wǎng)絡(luò)剩余塊不是VRS/PBS塊的部分。PBS塊通常攜帶物理基站信息。該信息被漫游器使用用于加權(quán)(weighting)的目的以及幫助軟件產(chǎn)生到物理站點(diǎn)位置的矢量。VRS網(wǎng)絡(luò)剩余塊包含與網(wǎng)絡(luò)所觀測的每顆衛(wèi)星關(guān)聯(lián)的質(zhì)量信息，該信息輔助加權(quán)GNSS數(shù)據(jù)處理器中使用的觀測數(shù)據(jù)。PBS和VRS網(wǎng)絡(luò)剩余塊是可選的。PBS塊是VRS/PBS塊內(nèi)的子塊。該塊僅當(dāng)VRS/PBS塊的"PBSPres"位指出時才存在。PBS塊包含下列信息1.物理基站別名(5位)。此信息類似于觀測結(jié)果消息頭塊的"RefSta別名"的信息。然而，RefSta別名總是屬于與觀測結(jié)果關(guān)聯(lián)的站(或點(diǎn))(即，當(dāng)VRS模式啟動時，"RefSta別名"指與消息內(nèi)的觀測結(jié)果關(guān)聯(lián)的虛擬點(diǎn))。在此PBS塊中，物理基站別名(或PBS別名)指與物理基站關(guān)聯(lián)的別名ID，所述物理基站的坐標(biāo)被提供在該塊內(nèi)。2.緯度(36位)。3.經(jīng)度(37位)4.高度(25位)非分段的PBS結(jié)構(gòu)圖18所示的非分段的PBS結(jié)構(gòu)示出了連續(xù)地存儲在存儲器中的PBS塊的分量(見圖19)。這樣的結(jié)構(gòu)可用在編碼過程中用以保存將置于片段中的位。解碼期間，其可用于在片段數(shù)據(jù)到達(dá)時，存儲片段數(shù)據(jù)，以及在片段到達(dá)完成后，其將為這種塊，即PBS塊的各種分量可提取自該塊。此結(jié)構(gòu)保存PBS別名、36位的緯度、37位的經(jīng)度以及25位的大地高。假定緯度、經(jīng)度和高度的值已轉(zhuǎn)換成其整數(shù)表示。PBS塊存在時，如圖19所示的PBS塊由1)定義位；和2)PBS塊主體位組成?？梢杂信cPBS涓流信息一起發(fā)送的PBS的年齡(A0PBS)。這與位置塊內(nèi)的位置的年齡有相同的含義/意圖，但適用于PBS信息的年齡，或者說A0PBS。下表說明了PBS塊位的含義。PBS塊定義簡要說明0PBS塊主體包含全部的緯度、經(jīng)度、高度和PBS的年齡，如圖20所示。1涓流過2個歷元的PBS別名、緯度、經(jīng)度和高度。片段用于PBS數(shù)據(jù)的位數(shù)052+4i用于PBS的年齡151+4i用于PBS的年齡PBS塊定義簡要說明PBS塊定義簡要說明2涓流過4個歷元的PBS別名、緯度、經(jīng)度和高度。片段用于PBS數(shù)據(jù)的份數(shù)0-226+4i用于PBS的年齡325+4i用于PBS的年齡3涓流過8個歷元的PBS別名、緯度、經(jīng)度和高度。片段用于PBS數(shù)據(jù)的位數(shù)0-613+4i用于PBS的年齡712+4i用于PBS的年齡30<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>VRS信息VRS土央是圖17所描述的VRS/PBS塊內(nèi)的子塊。VRS塊僅當(dāng)VRS/PBS塊的"VRSPres"位指出時才存在(見圖17)。VRS塊包含下列信息1衛(wèi)星的數(shù)量(6位)。此信息與每個VRS塊(整塊和涓流塊)一起發(fā)送并被用來定義有多少字節(jié)余留以被解包用于下面討論的全部VRS網(wǎng)絡(luò)剩余。2PRN字模式(2位)，提供PRN字的大小。3有網(wǎng)絡(luò)剩余的衛(wèi)星的PRN字列表(24到63位)。4與網(wǎng)絡(luò)剩余關(guān)聯(lián)的時間標(biāo)記(9位)5每衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)剩余(10位)。6幾何標(biāo)準(zhǔn)差(5位)。7電離層標(biāo)準(zhǔn)差(5位)。我們已經(jīng)討論了幾種可被分段/涓流的信息的塊(例如，位置塊、站點(diǎn)信息塊和PBS塊)。然而，在那些塊的描述中，假定信息內(nèi)容，即被分段并接著被涓流的信息內(nèi)容具有固定長度。然而，VRS信息的大小是不固定的。其大小基于有網(wǎng)絡(luò)剩余的衛(wèi)星的數(shù)量。然而，不能假定在觀測結(jié)果消息的PRN字中有與每個衛(wèi)星關(guān)聯(lián)的VRS網(wǎng)絡(luò)剩余。也就是，因種種理由，觀測結(jié)果消息攜帶衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的一組衛(wèi)星可能不匹配提供有VRS網(wǎng)絡(luò)剩余的一31組衛(wèi)星。因此對于給定星座，用于整個VRS網(wǎng)絡(luò)剩余塊的衛(wèi)星的數(shù)量(見圖22)作為涓流的數(shù)據(jù)的部分而被提供。VRS信息不具有固定的長度，并因此如果該信息被滾動，要求不同的處理。為克服此困難，VRS網(wǎng)絡(luò)處理算法在準(zhǔn)確的時間給出CMRx編碼器數(shù)據(jù)。時間存在位連同時間偏移位為這種涓流提供靈活性。"時間存在位"有兩種可能設(shè)置值描述0使用CMRx觀測結(jié)果消息時間作為參考時間。1網(wǎng)絡(luò)剩余的參考時間是"時間偏移"位和CMRx觀測結(jié)果消息時間的結(jié)合。當(dāng)"時間存在位"被重置時(即，保存值0[2進(jìn)制]，塊中不存在"時間偏移"位，且CMRx觀測結(jié)果消息時間用作與以后在VRS網(wǎng)絡(luò)剩余塊中找到的網(wǎng)絡(luò)剩余關(guān)聯(lián)的時間標(biāo)記。當(dāng)設(shè)定"時間存在位"時(即，保存值g，塊中存在"時間偏移"位。"時間偏移"位存儲以秒為單位的偏移，其被以負(fù)數(shù)應(yīng)用到CMRx觀測結(jié)果消息時間以獲得與以后在VRS網(wǎng)絡(luò)剩余塊中找到的網(wǎng)絡(luò)剩余關(guān)聯(lián)的時間標(biāo)記。也就是，VRS_Residt=CMRtmsg-Timeoffsetmsg其中，CMRtmsgCMRx觀測結(jié)果時間(包括任何分?jǐn)?shù)歷元時間)。Timeoffsetmsg是轉(zhuǎn)換成秒的"時間偏移"位的值；以及VRS_Residt塊中與接著的VRS剩余信息關(guān)聯(lián)的時間標(biāo)記。"PRN模式"定義將怎樣提供PRN的列表?；旧?，我們提供PRN的列表，再提供與那些PRN關(guān)聯(lián)的VRS剩余?；旧希?PRN模式"的原因是在我們達(dá)到(reach)到將包含在塊中的一定數(shù)量的衛(wèi)星時，減少所要求的位的方法?？紤]PRN模式的以下含義偟皿0PRN識別部分將包含PRN的計(jì)數(shù)(Count)(3位)，計(jì)數(shù)后面是PRN的列表。對于在PRN的計(jì)數(shù)后存儲的每個PRNID:a)為每個PRNID存儲的值將比實(shí)際ID少1，例如，如果將被指出的ID是16，則值15將被存儲在SVPRN位中。b)存儲每個PRNID所要求的位數(shù)依賴于最大SVPRNID，所述最大SVPRNID由CMRxGPS觀測數(shù)據(jù)消息的頭塊的PRN容量位識別1PRN識別部分將是PRN字樣式的存儲。在其基本形式中，此PRN字是32位的數(shù)，每位代表一個衛(wèi)星PRNID;最右位代表SVPR腦1，而最左邊的代表SVPR腦32。在此PRN字中設(shè)置的位的數(shù)量指示有多少組衛(wèi)星剩余存儲在塊的剩余部分(remainder)中。這些剩余將基于SVPRN號存儲，并將依據(jù)在此PRN字中設(shè)置的位從最低到最高存儲。"PRN識別位"確定VRS網(wǎng)絡(luò)剩余的數(shù)量，且它們與特定PRN關(guān)聯(lián)的順序存儲在VRS網(wǎng)絡(luò)剩余塊的剩余部分中。每顆衛(wèi)星的剩余信息都具有圖22中所示的形式。幾何及/或電離層剩余信息是可選的。它們的存在分別由"GeoResPres"和"IonoResPres"位指出。值1表示關(guān)聯(lián)的剩余信息存在，而值0表示該信息不存在。實(shí)際的幾何標(biāo)準(zhǔn)差值和電離層標(biāo)準(zhǔn)差值是5位編碼。除00000[2進(jìn)制]和11111[2進(jìn)制]夕卜，存儲的用于剩余標(biāo)準(zhǔn)差的值按下式計(jì)算；剩余=其中1為存儲在CMRx中用于剩余的值。查找表提供所述值。lio<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>GPS觀測結(jié)果塊CMRxGPS觀測結(jié)果頭塊(圖7)的觀測結(jié)果塊存在位(OBP位)指示接收器GPS觀測結(jié)果是否存儲為CMRxGPS觀測數(shù)據(jù)消息主體的部分。觀測結(jié)果塊具有圖23所示的形式。GPS觀測結(jié)果塊的大小主要依賴于(a)定義位指定的觀測結(jié)果編碼模式和換算(scale);以及(b)存儲在觀測結(jié)果塊內(nèi)的衛(wèi)星的數(shù)量和類型。當(dāng)然，整個觀測結(jié)果的集合可跨越一個以上的CMRx觀測結(jié)果/建模數(shù)據(jù)消息。如果這樣的話，CMRxGPS觀測結(jié)果頭塊的歷元繼續(xù)標(biāo)志將指示歷元由一個以上的CMRx消息組成。GPS觀測結(jié)果塊定義位GPS觀測結(jié)果塊的格式、內(nèi)容和大小依賴于前幾個GPS觀測結(jié)果塊定義位的值。圖24中示出了格式。在繼續(xù)說明定義位之前，說明這里稱為主要和次要的單元是重要的。這些術(shù)語應(yīng)用于CMRx消息內(nèi)的所有衛(wèi)星以及個別的衛(wèi)星。主要指適用于消息內(nèi)的所有衛(wèi)星觀測結(jié)果的情況，而次要指適用于個別的衛(wèi)星的情況。為了闡明益處，考慮L2c的逐步引入(phase-in)的方法。當(dāng)L2c最初被引入GPS星座時，只有幾個衛(wèi)星廣播L2c。隨著新的衛(wèi)星被引入星座，傳輸L2c的衛(wèi)星的數(shù)量增加。為了在消息中容納L2c，可為每個衛(wèi)星分派L2c時隙(slot)，并在關(guān)聯(lián)衛(wèi)星不廣播L2c時發(fā)送L2c時隙的不良數(shù)據(jù)的指示。然而，在早期的引入時間段中，更有效的是使消息中可用的L2c時隙只用于為其廣播L2c數(shù)據(jù)的那些衛(wèi)星。為此，認(rèn)為一些觀測結(jié)果類型的位是主要的，因?yàn)樗鼈冞m應(yīng)于所有衛(wèi)星。主要的L2c觀測結(jié)果類型的一種位模式指示必須注意次要的L2c觀測結(jié)果位以獲悉L2c是否存在于該SV上。隨著L2c衛(wèi)星數(shù)量增加，可修改CMRx格式以使用L2c主要位模式，其指示L2c存在于所有衛(wèi)星上，且因此次要L2c位不再存在于消息中。這種方法給出從新信號的引入直到那些信號的完全采納的有效過渡。壓縮級別和擴(kuò)展的壓縮模式被打包的位數(shù)以及被打包的數(shù)據(jù)的精度依賴于消息中存儲的觀測結(jié)果的類型、壓縮級別以及對擴(kuò)展的壓縮模式的選擇。有8種碼壓縮級別(GPS觀測結(jié)果塊定義位中的位0到2)，8種載波壓縮級別(GPS觀測結(jié)果塊定義位中的位3到5)，和4種擴(kuò)展的壓縮模式(GPS觀測結(jié)果塊定義位中的位6到7)。對于壓縮級別，隨著每個壓縮級別的增加，存儲觀測結(jié)果所要求的位數(shù)和存儲的數(shù)據(jù)的精度一般降低。之后在下面的一個表描述這些值和壓縮級別。壓縮級別用于使用CMRx的各種應(yīng)用。它們由編碼器的調(diào)用者設(shè)定，且依賴于應(yīng)用需要。例如，對用于一般的RTK目的的載波分辨率的需求可能小于用于位置(attitude)確定所需要的載波分辨率。而且，未來的GNSS接收器也許能提供更準(zhǔn)確的載波測量結(jié)果。GPS觀測結(jié)果塊定義位的位6和7提供擴(kuò)展的壓縮模式的設(shè)置。當(dāng)這些位的十進(jìn)制等效值是0時，不啟用擴(kuò)展的壓縮模式。當(dāng)啟用擴(kuò)展的壓縮模式時，按照下面的表減少存儲觀測結(jié)果需要的位和數(shù)據(jù)精度。擴(kuò)展的壓縮模式利用已知的物理量并存儲距期望值的變化(變化由例如多徑、軌道誤差、未建模的對流層，以及未記入的電離層引起)。為減少需要的位數(shù)，壓縮和解壓縮過程都知道每個CMRx歷元的衛(wèi)星位置、天線位置和接收器時鐘偏移。下面提供在啟用擴(kuò)展的壓縮模式時，用于壓縮和解壓縮過程的這些量的綜述。壓縮過程位置。位置由用戶輸入，或從表中選擇。向壓縮過程提供+/_50米內(nèi)的位置。時鐘偏移已知時鐘偏移約在150ns內(nèi)。導(dǎo)航消息為計(jì)算衛(wèi)星的位置，導(dǎo)航消息的源必須是可用的。存儲在CMRx消息中的可觀察的量的范圍已被選擇以使壓縮和解壓縮過程不受廣播導(dǎo)航軌道的IODE問題的影響。因此，用于CMRx壓縮過程的導(dǎo)航消息(廣播的或精確的)不必與在解壓縮過程中使用的導(dǎo)航消息完全一樣。解壓縮過程位置解壓縮過程根據(jù)本地用戶輸入的坐標(biāo)，基于站點(diǎn)ID及/或站點(diǎn)名、或作為CMRx消息的部分接收的查找表，來獲得位置。時鐘偏移接收器時鐘偏移被解壓縮過程所知的準(zhǔn)確度與壓縮側(cè)相同。導(dǎo)航消息為重構(gòu)觀測數(shù)據(jù)，解壓縮側(cè)必須知道衛(wèi)星位置。如果CMRx壓縮側(cè)發(fā)送的CMRx消息包括軌道的信息，則解壓縮側(cè)可使用CMRx消息中接收到的那些消息。用于導(dǎo)航消息的可替換的源來自本地GPS接收器或根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的快速精密軌道(R即idPreciseOrbit)。當(dāng)CNR或ORB中任一個或兩個都被設(shè)定時，SVCnt存在以指示CNR或ORB數(shù)據(jù)存在所用的SV的數(shù)量。SVPRN在包含該數(shù)據(jù)的PRN字中列出第一個衛(wèi)星。因?yàn)橛^測結(jié)果是順序地存儲在消息內(nèi)的，當(dāng)SVCnt指示一個以上的SV時，SVPRN位指示用于計(jì)數(shù)的第一個SV。在GPS觀測結(jié)果塊中剩余的SV緊跟在后面。如果SVCnt和SVPRN指示一個以上的SV，例如，4個SV，且指示的PRNID導(dǎo)致比剩余在消息中的那些SV更少的SV，以滿足SVCnt(例如，SVPRN指示SV22，而SV1、3、5、7、22、23和24存在于消息中)，則SVCnt為4指示應(yīng)該有4個SV，但只有SV22、23和24剩余在消息中。因此只有那3個將包含在消息中。對流層/電離層修正對于電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展壓縮模式，通過在壓縮前將建模的對流層從觀測結(jié)果去除以及將建模的電離層從每個觀測結(jié)果去除來獲得進(jìn)一步的壓縮。為計(jì)算電離層的量，接收器必須至少是雙頻碼相位接收器。在CMRx中那意味著與Ll、L2和L5數(shù)據(jù)相關(guān)的位中至少兩位必須是非零的。對于對流層，壓縮和解壓縮過程應(yīng)使用相同的對流層模型。壓縮和解壓縮過程使用相同的對流層和電離層模型。眾所周知，與通過真空時相比，GPS信號的傳播速度在通過地球大氣的較低部分時較慢。大氣的較低部分主要由氮?dú)?、氧氣和水蒸氣組成。大部分水蒸氣低于4千米，實(shí)質(zhì)上全部水蒸氣低于12千米。然而，干氣體-氮?dú)夂脱鯕怆S著高度增加到幾百千米，量逐漸稀薄。這些大氣氣體對GPS信號的的總效果通常稱為對流層效果。結(jié)果衛(wèi)星具有的視在距離長于其實(shí)際值。在CMRx的一個實(shí)現(xiàn)中，使用對流層的Hopfield模型近似，假定延遲2.5米。該近似計(jì)算較不密集，卻是在提供了典型的氣象值時的嚴(yán)密的近似。對于擴(kuò)展的壓縮模式，對流層模型因此只提供假定的2.5米延遲與基于參考站的仰角(elevation)計(jì)算出的實(shí)際對流層延遲之差?！ㄓ?jì)算額定的對流層延遲即，使用額定的2.5米天頂延遲-如果仰角小于2.5度，則我們計(jì)算2.5度仰角的對流層?！╠TropoEl=dSatElDegrees;if(dTropoEl<2.5)dTropoEl=2.5;dT卿=dPositionHeight—meters/5254.478;dT卿=2.31*exp(-dT卿)；dTropoDelay=dTemp/sin(DegreesToRadians(dTropoEl))電離層在地球之上從約50km延伸到約1000km。它是主要由太陽的輻射引起的電離氣體的區(qū)域。電離層對GPS信號的影響程度依賴于太陽活動、當(dāng)天的時間以及其他因素。另外眾所周知的是電離層對GPS信號的影響依賴于衛(wèi)星與GPS接收器在地球上的位置之間的相對定向。這示于圖25中。如所示，對于徑直位于點(diǎn)X上方的第一衛(wèi)星A，GPS信號將穿過標(biāo)示為"a"的地球的大氣的一部分。如圖所示，隨著衛(wèi)星位置越來越接近地平線，GPS信號穿過電離層的程度增加。例如，天空中低處的衛(wèi)星C與點(diǎn)X的相對定向使其信號穿過電離層的更大的一部分，在圖25中標(biāo)示為c。例如，參考圖25，將假定衛(wèi)星A沒有電離層延遲，而衛(wèi)星C將具有c-a的電離層延遲，這將被提供給壓縮算法。圖25顯示電離層為薄均勻?qū)?。事?shí)上，電離層是非均勻的(在不同的穿透角(Pierceangle)比在其他角時厚)且隨時間變化。為了減少位，CMRx通過使用在每個歷元的集合的全部雙頻(或多頻)數(shù)據(jù)來計(jì)算平均垂直電離層而將電離層視為均勻的。進(jìn)行這種平均以消除對信號的一大部分電離層影響。剩余沒有消除的部分被作為觀測結(jié)果信息(連同其他未計(jì)入的影響，例如對流層以及多徑)發(fā)送，隨后接受器用上述信息連同平均垂直電離層來重構(gòu)原始的觀測結(jié)果。為計(jì)算電離層的量，接收器必須至少是雙頻碼相位接收器(即，與Ll、L2和L5數(shù)據(jù)相關(guān)的位中至少兩位必須是非零的)。對于每顆衛(wèi)星，電離層觀測結(jié)果使用下列方程計(jì)算(假定使用了Ll和L2)。bGA薩SQ=(77.0/60.0)'2dObservedlono=(dCode0bsL2-dCode0bsLl)/(bGA薩SQ-l.0)這些電離層觀測結(jié)果的每一個都映射到垂直方向(見圖25中的衛(wèi)星A)，以致于能夠計(jì)算平均的垂直電離層。下面顯示了用于將每個受觀測的電離層映射到垂直方向的算法dlonoSlntFact=1.0+2.0*pow((96.0-dSatElDegrees)/90.0，3.0);dVert0bsIono=dObservedlono/dlonoSlntFact;隨后壓縮算法能平均垂直映射的電離層值。隨后該垂直映射的均值在數(shù)據(jù)被壓縮之前從觀測結(jié)果中除去(即，對于每顆衛(wèi)星，根據(jù)其仰角，平均的垂直電離層隨后被逆映射，且隨后從觀測結(jié)果中除去該被映射的量)。此平均的垂直映射電離層的值作為觀測結(jié)果塊的電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊部分中的消息的部分被發(fā)送。下表描述了擴(kuò)展的壓縮模式的位的含義。繼位鵬擴(kuò)展模式2這些位標(biāo)示"擴(kuò)展的"壓縮模式。偟鵬00無擴(kuò)展的模式(即標(biāo)準(zhǔn)壓縮)01擴(kuò)展的壓縮模式10電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式11保留觀測結(jié)果集合位(ObservationSuiteBit)GPS觀測結(jié)果塊定義位的觀測結(jié)果集合位(即，GPS觀測結(jié)果塊定義位的8到19位_見圖24)提供關(guān)于存儲在消息的GPS觀測結(jié)果塊中的GPS衛(wèi)星觀測結(jié)果的信息。如前所述，在此我們可交換地使用GPS和GNSS。然而，每個GNSS衛(wèi)星星座使用不同的頻率和碼結(jié)構(gòu)。這樣，攜帶的用于其他星座(例如GL0NASS、Galileo或Compass)的觀測結(jié)果的類型不同于GPS的那些類型。這意味著觀測結(jié)果塊(其包括觀測結(jié)果塊定義位、存儲在消息中的可觀察量等)在不同的星座之間不同。然而，實(shí)質(zhì)上基本的比特存儲/壓縮概念對于每個GNSS星座的各種CMRx消息是相同的。參考代碼位(RefCodebit)指示用作CMRx參考碼的碼相位的類型。CMRx的一個原則是其對參考碼的使用。CMRx每顆衛(wèi)星存儲一個參考碼，隨后用于該衛(wèi)星的所有其他觀測結(jié)果相對于該參考碼存儲。參考碼為值描述00L1C/A是參考碼。01L2c是參考碼。10L5是參考碼。11Llc是參考碼。RP位指示GPS觀測數(shù)據(jù)塊的觀測數(shù)據(jù)中存在的距離的數(shù)量。值描述0所有指定的碼存在(所有載波存在)。1只有參考碼存在(所有載波存在)。L1C/A位僅當(dāng)參考碼沒有設(shè)成L1C/A時存在(即，在參考碼是L1C/A時，則假定L1C/A數(shù)據(jù)存在)。該位具有以下含義偟鵬0L1C/A數(shù)據(jù)對每個SV都存在。1觀測數(shù)據(jù)中不存在L1C/A數(shù)據(jù)。L2e位指示L2e數(shù)據(jù)是否存在。偟描述0L2e數(shù)據(jù)對于每個SV都存在。1觀測數(shù)據(jù)中不存在L2e數(shù)據(jù)。Lle位指示Lle數(shù)據(jù)是否存在。偟描述0Lle數(shù)據(jù)對于每個SV都存在。1觀測數(shù)據(jù)中不存在Lle數(shù)據(jù)。L2c位可認(rèn)為是L2c主要指示符。一個位組合意味著必須在衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)中檢查與每個衛(wèi)星關(guān)聯(lián)的L2c次要位。然而，注意當(dāng)L2c被選作參考碼時，這些位不存在于定義位中。當(dāng)L2c是參考碼時，則所有包括的觀測結(jié)果優(yōu)選至少包含L2c碼和載波數(shù)據(jù)。偟鵬00L2c數(shù)據(jù)對于所有SV都存在01不存在L2c數(shù)據(jù)10單獨(dú)的SV具有指示L2c的次要報(bào)頭11保留L5位與L2c相同，但應(yīng)用于L5數(shù)據(jù)。Llc位與L2c相同，但應(yīng)用于Llc。"最佳"模式GPS"最佳"模式利用這一事實(shí)，即許多RTK應(yīng)用只根據(jù)用于每個頻率的單個跟蹤類型處理代碼及/或一個載波數(shù)據(jù)。在逐步引入L2c和LlcGPS衛(wèi)星能力的過程中，尤其如此。也就是，即使接收器能夠跟蹤并報(bào)告L2E和L2c，對于播放傳統(tǒng)L2和現(xiàn)代L2c信號的那些SV，當(dāng)前典型的RTK處理引擎只使用兩個信號中的一個。因此，期望CMRx在這些情況下提供L2E或L2c中"最佳"的一個。類似地，當(dāng)GPS衛(wèi)星開始傳輸Llc信號時，期望發(fā)送L1C/A和Llc中"最佳"的一個。使用CMRx編碼器的應(yīng)用能夠啟用或禁用"最佳"模式作為配置選擇。啟動時，CMRx編碼器基于被提供的歷元數(shù)據(jù)檢測在打包數(shù)據(jù)時"最佳"模式是否應(yīng)該被使用。使用時，編碼器使用特定的編碼以指示GPSL1及/或L2數(shù)據(jù)是否在此"最佳"模式中。解碼器知道模式被該特定的編碼啟用。這里使用的"不可用的"旨在描述(a)提供給編碼器的歷元數(shù)據(jù)不具有一條特定的數(shù)據(jù)，或者由于預(yù)過濾，或者是接收器沒有跟蹤/報(bào)告該數(shù)據(jù)。例如，如果L2c數(shù)據(jù)在歷元數(shù)據(jù)中不存在，則可能是接收器沒有跟蹤/報(bào)告該數(shù)據(jù)，或者數(shù)據(jù)已經(jīng)從提供給CMRx編碼器的歷元數(shù)據(jù)中預(yù)過濾了，或(b)CMRx編碼器的配置明確地指示忽略L2c數(shù)據(jù)。因此對于將被認(rèn)為是可用的數(shù)據(jù)，觀測數(shù)據(jù)必須存在于提供給CMRx編碼器的歷元數(shù)據(jù)中，且CMRx編碼器必須配置成允許有該數(shù)據(jù)。當(dāng)CMRx編碼器是啟用L2"最佳"模式的配置時，不一定意味著該"最佳"模式將被使用。CMRx使用以下用于"最佳"模式的規(guī)則。1當(dāng)CMRx編碼器配置成禁用L2"最佳"模式時，總是禁用L2"最佳"模式S卩，在"最佳"模式被禁用時，其余的規(guī)則不適用。2當(dāng)歷元數(shù)據(jù)提供給CMRx編碼器且存在至少一個L2E和L2c都可在此使用的GPS衛(wèi)星時，對于該歷元L2"最佳"模式禁用；在每個CMRx消息生成時由編碼器作出該判定。3如果L2碼被選擇用于參考碼，則將選擇L2E或Llc。當(dāng)L2跟蹤類型被選作參考碼時，假定被配置的參考碼將對所有GPSSV可用；且L2"最佳"模式將被禁用即，無論何時任何L2跟蹤類型被選作了參考碼，L2"最佳"模式都將被禁用。類似于L2的情況，計(jì)劃逐步引入Llc用于GPS星座。Ll的"最佳"模式有類似的規(guī)則，且在CMRx編碼器內(nèi)獨(dú)立于L2的規(guī)則。"L1"的實(shí)現(xiàn)與"L2"相同，但L1的"最佳"模式只考慮用于LlC/A和Llc數(shù)據(jù)。也就是，當(dāng)Llc由GPS衛(wèi)星傳輸時，接收器可潛在地同時跟蹤并報(bào)告L1C/A、Llc和LIE可觀察量。對于接收器Ll數(shù)據(jù)，LIE有特定的含義。關(guān)于Ll:1當(dāng)CMRx編碼器配置成禁用Ll"最佳"模式時，總是禁用Ll"最佳"模式S卩，在"最佳"模式被禁用時，其余的規(guī)則不適用。2如果提供給CMRx編碼器的歷元數(shù)據(jù)包含任何具有LIE的SV，則將不使用Ll"最佳"模式。3當(dāng)歷元數(shù)據(jù)提供給CMRx編碼器且存在至少一個L1C/A和Llc在此都可用的GPS衛(wèi)星時，對于該歷元L1"最佳"模式被禁用。4如果Ll碼選擇用于參考碼，則將選擇L1C/A碼、Llc碼或LIE碼。當(dāng)Ll跟蹤類型被選作參考碼時，假定被配置的參考碼將對所有GPSSV可用；且對該歷元，L1"最佳"模式將被禁用。e.補(bǔ)充的觀測結(jié)果跟蹤信息補(bǔ)充的觀測結(jié)果跟蹤信息在L2c、L5和Llc觀測結(jié)果類型存在時，提供關(guān)于它們的額外信息。這些位用于指示被提供的代碼信息的類型。使用了以下方法。值是2進(jìn)制的。繼位MMML2c200用于L2c的CL01用于L2c^CM10用于L2c^CM/CL11保留L5200用于L5的I01用于L5的Q10用于L5的I+Q11保留Lie3000用于Llc的BOC(l，l)導(dǎo)頻(Pilot)001用于Llc的BOC(l，l)數(shù)據(jù)010用于Llc的BOC(l，1)導(dǎo)頻+數(shù)據(jù)Oil用于Llc的MBOC(l，l)導(dǎo)頻100用于Llc的MBOC(l，l)數(shù)據(jù)101用于Llc的MBOC(l，1)導(dǎo)頻+數(shù)據(jù)110保留111保留上表中，有用于L2c、L5和Lie的補(bǔ)充的信息位。這些位存在于GPS觀測結(jié)果塊定義位中，如果觀測結(jié)果集合的位(即，參考碼或用于L2c、L5或Lie的位)指示這些位存在的話。例如，如果觀測結(jié)果集合位的組合指示L2c和Llc存在，則只將有用于這些類型的關(guān)聯(lián)的補(bǔ)充位，且將沒有用于L5的補(bǔ)充位)。載波噪聲比存在位、軌道位和SVPRN載噪比(或載波噪聲比)和軌道信息一般認(rèn)為是不關(guān)聯(lián)的。為節(jié)約空間，CMRx組合某些單元。載噪比和精確的軌道的信息設(shè)想成在CMRx中滾動。也就是，有這種模式，即在每個歷元，CMRx不試圖為每個SV發(fā)送數(shù)據(jù)。更確切地，每個歷元，為一個或幾個衛(wèi)星，但不是所有的衛(wèi)星發(fā)送數(shù)據(jù)。然后隨著連續(xù)的歷元的發(fā)送，我們能夠滾動通過所有衛(wèi)星。觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)的CNR位(2進(jìn)制)的含義是位樽式CNR含義0不存在CNR。1CNR數(shù)據(jù)存在。觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)的0RB位的含義是位樽式0RB含義00不存在軌道。01參考模式軌道及/或時鐘偏差存在10相關(guān)模式軌道及/或時鐘偏差存在11保留因?yàn)檩d噪比和軌道信息被組合而用于此滾動，如果CNR或ORB位被設(shè)定，則SVCnt位將存在于觀測結(jié)果塊定義位中，但SVPRN位的存在將依賴于SvCnt位的值。上述的滾動要求識別每個歷元所滾動的衛(wèi)星。這用兩個值來實(shí)現(xiàn)SvCnt和SVPRN。被編碼的SvCnt指示被發(fā)送的SV的數(shù)量。SvCnt的優(yōu)選的2進(jìn)制的值如下偟鵬00存在用于一個SV的信息01存在用于4個SV的信息10存在用于8個SV的信息11存在用于所有SV的信息當(dāng)SvCnt值指示所有SV的模式時(即，值為112)時，則沒有必要獲得SVPRN信息。當(dāng)SvCnt指示一個SV時，SVPRN的含義識別具有被指出的載噪比及/或軌道信息的單個衛(wèi)星。當(dāng)SvCnt指示一個以上的SV，但不是所有SV時，則SVPRN識別具有該信息的第一顆衛(wèi)星。因?yàn)镃MRx以SVPRN字識別的遞增順序存儲觀測結(jié)果，所以可知包含被指出的載噪比及/或軌道信息的其他衛(wèi)星的ID。然而，當(dāng)SVCnt指示一個大于消息中SV的剩余的數(shù)量的數(shù)量時，最高的ID—達(dá)到，就停止打包或解包載噪比及/或軌道信息。GPS觀測結(jié)果塊定義位的CNR位指示CNR數(shù)據(jù)(即，載波噪聲比)是否將在觀測數(shù)據(jù)中找到即，值1指示存在，而0指示不存在CNR數(shù)據(jù)。另外，同樣是定義位的部分的SvCnt和SVPRN的值指示哪些以及多少個SV將有此數(shù)據(jù)。對于包含所述數(shù)據(jù)的每個SV，對于每個頻率/跟蹤類型載波噪聲比信息將存儲為所述數(shù)據(jù)的部分。類似于前面段落所敘述的，精確的軌道數(shù)據(jù)的存在通過結(jié)合觀測結(jié)果塊定義位的0RB、SVCnt和SVPRN位而指出。然而，與CNR值不同，每個被指出具有軌道信息的SV將只出現(xiàn)一次精確的軌道的信息。編碼器對CNR和ORB衛(wèi)星的選擇當(dāng)CNR或ORB數(shù)據(jù)將存在于消息中時，CMRx編碼器在選擇第一顆衛(wèi)星時使用"先進(jìn)先出"方法。所述的"先進(jìn)先出"相對于其余的衛(wèi)星來考慮第一顆衛(wèi)星。例如，如果在包含SV1、2、5、7、10、12、18、21、23、24和26的的消息中，最先的SV是21，而SvCnt指示8個SV，則選出作為第一個SV的將是SV7，這將包括SV21。CMRx編碼器基于將存在的ORB和CNR數(shù)據(jù)的組合使用優(yōu)先級方案。當(dāng)軌道將被包括進(jìn)消息中時，CMRx編碼器確定任何軌道數(shù)據(jù)是否應(yīng)存在以用于當(dāng)前消息。然后，如果將不包括軌道而將包括CNR，則CMRx編碼器基于自CNR發(fā)送后時間最長的衛(wèi)星來選取最先的衛(wèi)星。因此，無論何時將包括CNR和軌道時，總將選擇基于最久前發(fā)送的軌道信息的"最先的"衛(wèi)星，但CNR和軌道數(shù)據(jù)將都存在用于SvCnt和SVPRN位所指出的每個SV。解碼器對具有CNR和ORB的衛(wèi)星的處理當(dāng)CMRx解碼器遇到具有CNR數(shù)據(jù)的SV時，提取的CNR值應(yīng)被保存，并隨后隨著每個接收到的/被解碼的連續(xù)的歷元而向前傳播，直到定時器期滿或?yàn)樵揝V提取了新的CNR值。CMRx解碼器向前傳播這些CNR值長達(dá)30秒。這樣做主要是因?yàn)镃NR數(shù)據(jù)是用于診斷的。如果需要更精確或及時的數(shù)據(jù)，則使用產(chǎn)生更頻繁數(shù)據(jù)的SvCnt的模式。連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器存在位GPS觀測結(jié)果塊定義位的CTC存在位指示連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)在觀測數(shù)據(jù)中是否存在。非零值指示存在，而O指示CTC沒有預(yù)設(shè)。即使在CTC存在位指示沒有CTC將存在于消息中時，也有與觀測數(shù)據(jù)一起存在的每SV的周跳標(biāo)志存在。周跳位指示在至少一種觀測結(jié)果類型中的跳動(slip)，且任何解碼器將那視為跨越用于該SV的所有觀測結(jié)果的周跳。當(dāng)CTC存在位指示CTC數(shù)據(jù)的存在時，主(Master)CTC也將存在于GPS觀測結(jié)果塊定義位中。主CTC是6位的值，其用來表示0到90度間的仰角。CMRx的目標(biāo)是減少攜帶GNSS信息所要求的位數(shù)。這樣做時，CMRx向接受器提供壓縮的消息，該消息包含足夠的信息以允許接受器解壓縮并確定原始源觀測數(shù)據(jù)的內(nèi)容。存在鎖定計(jì)數(shù)器(lockcounter)和連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器的丟失的問題，接受器利用其來了解跟蹤的連續(xù)性的喪失。這些值是時變信息。然而，實(shí)際上消息在它們通過不同的媒介傳送時發(fā)生丟失和損毀。鎖定計(jì)數(shù)器和連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器的一個重要基本原則是某些消息結(jié)構(gòu)不允許在數(shù)據(jù)可能包含周跳時，將所述數(shù)據(jù)標(biāo)記為無周跳的的情況。例如，考慮3比特長且只要保持跟蹤則隨著每個歷元遞增(但當(dāng)值達(dá)到7時停止)的連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器，即每當(dāng)跟蹤不連續(xù)時該計(jì)數(shù)器重置為零。另外，設(shè)想l秒的歷元間隔。這樣計(jì)數(shù)器將在8秒內(nèi)從最初的零值達(dá)到值7。只要保持跟蹤，則計(jì)數(shù)器隨后保持在7。為從發(fā)消息的觀點(diǎn)上突出使用該方法而產(chǎn)生的問題，讓我們設(shè)想我們具有無線電鏈路，且就在我們失去通信前計(jì)數(shù)器是7，且計(jì)數(shù)器在3秒后通信重建立時是7。這種情況下，盡管我們沒接收所有歷元的數(shù)據(jù)，在原始觀測結(jié)果中卻沒有周跳?，F(xiàn)在設(shè)想通信中斷9秒或更長的時間。我們不能做出關(guān)于數(shù)據(jù)的連續(xù)性的任何假定。例如，GNSS接收器可能即刻失去跟蹤并在0.5秒后重獲跟蹤。CMRx內(nèi)使用的連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器(CTC)的方法解決上面提到的關(guān)注的問題。特別地，其減少總的位數(shù)同時即使在惡劣環(huán)境中也給出良好信息。CTC提供關(guān)于連續(xù)跟蹤的足夠的信息以接通通信中斷，另外減少所需的位數(shù)。對連續(xù)跟蹤不確定的情況，解碼過程必須假定是最壞情況并標(biāo)記該數(shù)據(jù)為已有周跳。CTC值的大小和含義依賴于CMRx編碼器的動態(tài)。所述動態(tài)由CMRx觀測數(shù)據(jù)消息的頭塊中的KIN(或運(yùn)動學(xué)的)標(biāo)志指示。CTC數(shù)據(jù)的大小和含義都依賴于KIN標(biāo)志的狀態(tài)。在CMRx中，不考慮頭塊中的靜態(tài)或動態(tài)運(yùn)動指示符，有兩種CTC指示符，假定GPS觀測結(jié)果塊定義位的CTC存在位指示CTC存在。下面我們描述CTC實(shí)現(xiàn)。主(Master)CTC主指示符(masterindicator)是在消息的觀測數(shù)據(jù)塊的開始找到的仰角值。CMRx解碼器使用該數(shù)來確定哪些衛(wèi)星已經(jīng)被連續(xù)地跟蹤達(dá)至少X分鐘，其中X的值可基于靜態(tài)或動態(tài)模式而異。因此CMRx解碼器知道連續(xù)性保持了X分鐘的SV的的準(zhǔn)確的列表。主CTC適用于為使用主CTC而形成的包含在內(nèi)的衛(wèi)星的集合報(bào)告的所有頻率和跟蹤環(huán)。這允許CMRx解碼器離開無線電覆蓋范圍，或有沒有良好的消息達(dá)X分鐘，并知道哪些衛(wèi)星保持了鎖定。然而，在一個實(shí)現(xiàn)中，期望避免由于CMRx編碼器裝置的微小精度差引起的舍入誤差影響在與在CMRx解碼器計(jì)算出的那些相比，以此為基礎(chǔ)而計(jì)算的那些之間的衛(wèi)星仰角的計(jì)算結(jié)果。為避免這種復(fù)雜性，解碼過程期間，至少給被計(jì)算的仰角增加l度用于這種目的。另外，主CTC指示符能夠存儲值90。當(dāng)此標(biāo)志指示90度時，沒有衛(wèi)星符合此X分鐘連續(xù)跟蹤要求。解碼期間，這允許知道哪些衛(wèi)星保持了X分鐘的連續(xù)跟蹤。因此，如果通信中斷存在小于X分鐘的時間，則CMRx解碼器完全知道哪些衛(wèi)星在中斷時間段內(nèi)沒有周跳。另一方面，萬一失去通信達(dá)X分鐘以上，則CMRx解碼器認(rèn)為失去連續(xù)性并標(biāo)記所有衛(wèi)星為已經(jīng)失去連續(xù)性。次要CTC次要CTC位在所有衛(wèi)星和頻率上存在。該標(biāo)志提供連續(xù)跟蹤的指示用于無通信中斷或非常短的通信中斷情況。例如，假定次要CTC是一位的標(biāo)志，其在衛(wèi)星被連續(xù)跟蹤達(dá)16秒后變?yōu)閘。另外假定其在接收器報(bào)告的每次周跳時重置為零。因此對于小于16秒的短的時間段，可能有通信中斷，而因此知道哪些衛(wèi)星在該中斷時間段內(nèi)被跟蹤。特別地，如果中斷小于16秒，且在中斷前后次要CTC具有值1，則該衛(wèi)星在該時間內(nèi)保持連續(xù)的跟蹤。如果次要CTC在中斷之前或之后從1變成0，則認(rèn)為失去連續(xù)性。盡管這不處理大于16秒的間斷，但主CTC幫忙處理。對于持續(xù)超過16秒的損毀/中斷，主CTC將列出在該時間已保持鎖定的那些衛(wèi)星。主要和次要CTC相互作用上面提到的主要和次要CTC值的組合導(dǎo)致啟動期間16秒的高易損性時間段。也就是，如果CMRx解碼器在最初開啟源時接收CMRx編碼器報(bào)告的數(shù)據(jù)，則其不能為最初16秒假定任何連續(xù)跟蹤。特別地，主CTC將設(shè)成90度，而所有次要CTC將設(shè)成零。CMRx解碼器假定跟蹤不是連續(xù)的。對于超過主CTC大小的通信中斷時間也有易損性。如果CMRx解碼器在主CTC的時間段內(nèi)沒有從CMRx編碼器接收消息，則其假定連續(xù)跟蹤未被保持。所有衛(wèi)星都被認(rèn)為有周跳。當(dāng)CMRx編碼器位于提供差的或部分被受阻的跟蹤時，發(fā)生另一種易損性。例如，考慮設(shè)置在對南部有高仰角阻擋的位置的北半球的參考站。在一天的某些部分，主CTC作用有限，因?yàn)橹鰿TC指出的上方的衛(wèi)星數(shù)可能不足以接通在通信中斷中遇到的周跳。由于主CTC和次要CTC的相互作用，在啟動時發(fā)生另一種易損性。例如，在設(shè)定時1位的次要CTC指16秒，且主CTC指10分鐘，在數(shù)據(jù)丟失16秒以上時存在不確定的時間段。這種情況下，CMRx編碼器沒有開啟足夠長的時間以達(dá)到IO分鐘的主CTC。因此，此啟動期間丟失消息達(dá)16秒以上的任何CMRx解碼器必須假定有周跳。次要CTC改進(jìn)為降低上述的易損性，CMRx在CMRx消息內(nèi)提供載波相位可觀察量的特殊含義。為提供"壞標(biāo)志"，解釋上述單位次要CTC，其中單位的次要CTC值0或1指60秒的跟蹤?？紤]下表<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>改進(jìn)的靜態(tài)1-位次要CTC上表只適用于主要CTC沒有覆蓋的那些SV。因此，每當(dāng)CMRx解碼器發(fā)現(xiàn)次要CTC=0和壞載波標(biāo)記時，其指示周跳。當(dāng)次要CTC=0且載波標(biāo)記為好時，接收器已跟蹤達(dá)至少4秒。這意味著如果解碼器消息間斷小于4秒，則其清楚地知道在消息間斷期間是否有跳動。當(dāng)次要CTC=1時，意味著接收器已保持鎖定達(dá)至少60秒。GPS觀測結(jié)果塊定義位中的CTC下面描述CTC的CMRx實(shí)現(xiàn)。GPS觀測結(jié)果塊定義位中的CTC存在位有兩個用途(1)指示CTC是否在使用，以及(2)指示在次要CTC中使用的位數(shù)。每當(dāng)CTC在使用時，都會有主要CTC。當(dāng)用于CTC存在的兩位設(shè)成002時，消息中不存在CTC。這種情況下，對于每個SV會有適用于該衛(wèi)星的所有頻率/跟蹤類型的載波可觀察量的單個周跳。當(dāng)CTC存在位非零時，則在CMRx編碼器和解碼器中使用查找表以確定使用的位數(shù)和與每個衛(wèi)星關(guān)聯(lián)的次要CTC的含義。這些查找表依賴于GPS觀測結(jié)果頭塊的KIN標(biāo)志(下面討論)的值而不同。靜態(tài)源如果CMRx編碼器是靜態(tài)站點(diǎn)，主CTC將屬于過去的10分鐘保持鎖定的那些衛(wèi)星。主CTC將是存儲為6位的數(shù)字。最低有效位大約相當(dāng)于1.421875度S卩，91/2~6，計(jì)算中用91以包含地處理從0到90的所有角度。當(dāng)所有位都設(shè)成l(S卩，模式為llllig時，其表示90度，以及過去的10分鐘沒有衛(wèi)星被跟蹤。次要CTC大小和含義基于觀測結(jié)果塊定義位的CTC存在位是否為零。當(dāng)它們是零時，消息中不存在主要或次要CTC位。代替的是，存在以每個衛(wèi)星為基礎(chǔ)的單位的周跳標(biāo)志。該標(biāo)志適用于用于該衛(wèi)星的所有頻率/跟蹤類型的載波。在一個歷元和CMRx中發(fā)送的前一個歷元之間存在周跳時，該標(biāo)志設(shè)成1。當(dāng)觀測結(jié)果塊定義位的CTC存在位存儲非零值時，查找表確定與每個載波頻率/跟蹤類型關(guān)聯(lián)的每個次要CTC的大小和含義。CTC存在是01時的靜態(tài)次要CTC當(dāng)GPS觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)CTC存在位的兩位具有值01(且GPS觀測結(jié)果頭塊的KIN位指示靜態(tài)源)時，則每個載波頻率/跟蹤類型存在一個次要CTC位，如以下所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>1壞壞的觀測結(jié)果CTC存在是10時的靜態(tài)次要CTC當(dāng)GPS觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)的兩個CTC存在位具有值10(且GPS觀測結(jié)果頭塊的KIN位指示靜態(tài)源)時，則每個載波頻率/跟蹤類型存在2位次要CTC位，如以下所示。次要CTC值[2進(jìn)制]標(biāo)記的載波(好/壞)含義00壞在最后4秒中在載波觀測結(jié)果中有動00好接收器保持鎖定在SV上達(dá)4秒。01X接收器已保持鎖定達(dá)至少8秒(為周跳標(biāo)記記的目的，我們不在乎載波是是壞)。10X接收器已保持鎖定達(dá)至少16秒(為周跳標(biāo)標(biāo)記的目的，我們不在乎載波是是壞)10X接收器已保持鎖定達(dá)至少32秒(為周跳標(biāo)標(biāo)記的目的，我們不在乎載波是是壞)以上的位模式用來描述在單個衛(wèi)星和頻率/跟蹤環(huán)上的連續(xù)跟蹤的持續(xù)時間。作為用途的舉例，假定CMRx解碼器不接收任何消息達(dá)15秒。如果次要CTC剛好在通信丟失前的最后消息上設(shè)成10[2進(jìn)制]，并隨后在重建通信時設(shè)成01，那么沒有保持連續(xù)跟蹤。然而如果次要CTC在重建通信時設(shè)成IO，則跟蹤在通信中斷中是連續(xù)的。CTC存在是11時的靜態(tài)次要CTC當(dāng)GPS觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)的兩個CTC存在位具有值11(且GPS觀測結(jié)果頭塊的KIN位指示靜態(tài)源)時，則每個載波頻率/跟蹤類型存在2位次要CTC，如以下所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>10X接收器已保持鎖定達(dá)至少64秒(為周跳標(biāo)標(biāo)記的目的，我們不在乎載波是是壞)運(yùn)云力源(KinematicSource)如果CMRx編碼器是動態(tài)(移動的)站點(diǎn)，主CTC將屬于過去的IO分鐘保持鎖定的那些衛(wèi)星。次要CTC大小和含義主要基于觀測結(jié)果塊定義位的CTC存在位是零或非零的。當(dāng)它們是零時，消息中不存在主要或次要CTC位。代替的是，存在以每個衛(wèi)星為基礎(chǔ)的單個位的周跳標(biāo)志。該標(biāo)志適用于用于該衛(wèi)星的所有頻率/跟蹤類型的載波。每當(dāng)在這一歷元和CMRx中發(fā)送的前一個歷元之間存在周跳時，其將設(shè)成1。當(dāng)觀測結(jié)果塊定義位的CTC存在位存儲非零值時，查找表確定與每個載波頻率/跟蹤類型關(guān)聯(lián)的每個次要CTC的大小和含義。這些在下面的表中描述。當(dāng)CTC存在是01時的運(yùn)動次要CTC當(dāng)GPS觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)CTC存在位的兩位具有值01[2進(jìn)制](且GPS觀測結(jié)果頭塊的KIN位指示運(yùn)動源)時，則每個載波頻率/跟蹤類型存在3位次要CTC位，如以下所示。46<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>當(dāng)CTC存在是10時的運(yùn)動次要CTC當(dāng)GPS觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)CTC存在位的兩位具有值10[2進(jìn)制](且GPS觀測結(jié)果頭塊的KIN位指示運(yùn)動源)時，則每個載波頻率/跟蹤類型存在2位次要CTC位，如以下所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage48</column></row><table>當(dāng)CTC存在是11時的運(yùn)動次要CTC當(dāng)GPS觀測結(jié)果塊定義位內(nèi)CTC存在位的兩位具有值11[2進(jìn)制](且GPS觀測結(jié)果頭塊的KIN位指示運(yùn)動源)時，則每個載波頻率/跟蹤類型存在3位次要CTC位，如以下所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage48</column></row><table>軌道主要塊CMRx軌道具有兩個主要模式和兩個關(guān)鍵要素。兩個主要模式一般叫"參考模式"和"相對模式"。承載作為軌道數(shù)據(jù)的兩個關(guān)鍵要素是(a)衛(wèi)星位置和(b)衛(wèi)星時鐘數(shù)據(jù)(如與衛(wèi)星時鐘誤差有關(guān))。什么要素的混合提供在單個消息中是可選的，且基于應(yīng)用需要。而且，在CMRx消息中，軌道模式能夠改變。例如，可選擇每15秒發(fā)送一次參考模式軌道和時鐘，而每5秒發(fā)送一次相對模式時鐘。在描述每種模式之前，對照于相對模式，一些有關(guān)參考模式的一般概念的討論是合適的。我們還將描述消息時間標(biāo)記，因它們涉及軌道/時鐘數(shù)據(jù)。而且，還需引入描述模糊數(shù)據(jù)的術(shù)語。參考模式是發(fā)送更完整的數(shù)據(jù)的模式。其更完整是因?yàn)槠洳灰蕾囉谄渌粋鬏數(shù)臄?shù)據(jù)。此模式中，可以只有慢時鐘，只有慢速衛(wèi)星位置(slowsatelliteposition)，或兩者都有。在參考模式和相對模式中，數(shù)據(jù)關(guān)于精確的軌道被發(fā)送。差別只在于模糊度和分辨率的大小。相對模式中存在更高的分辨率以降低復(fù)合的量化效應(yīng)。對于相對模式，使用較少的位，并通常使用較高的分辨率。在考慮軌道和衛(wèi)星時鐘誤差時，需要知道該數(shù)據(jù)的參考時間。在CMRx觀測結(jié)果消息中，報(bào)頭中的時間標(biāo)記反映歷元時間。對于消息內(nèi)的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，此時間指接收的時間。然而，計(jì)算包含在該相同的觀測結(jié)果消息中的軌道數(shù)據(jù)，以使得衛(wèi)星位置和時鐘處于在報(bào)頭中指出的時間。對于CMRx衛(wèi)星時鐘，根據(jù)應(yīng)用考慮相對的修正。不需要Sagnac修正，因?yàn)镃MRx軌道位置的框架是相對于衛(wèi)星的，忽略地球的自轉(zhuǎn)。術(shù)語輕推的(皿dged)軌道，輕推的時鐘，或輕推的軌道/時鐘涉及2008年1月16日提交的，序列號12/008893、題為"ConveyingOrbitInformationviaAmbiguousPositionInformation"的US美國專利申請，以及2008年6月10日提交的，序列號12/136536的"NudgedBroadcastOrbitDriftCorrection",并由BenjaminRemondi博士在上述兩申請中說明，兩申請的內(nèi)容都通過引用并入。那些專利申請描述了調(diào)整廣播軌道及/或其時鐘數(shù)據(jù)以適應(yīng)暫時的(印hemeral)單元的過程。例如，通過接收精確的軌道X、Y和Z暫時的位置，能夠調(diào)整廣播軌道以在暫時的X、Y和Z數(shù)據(jù)的時間，更好地適應(yīng)精確的軌道。通過接收兩個這樣的暫時的位置(優(yōu)選時間上分離，通常最多30秒)，可在此輕推過程中考慮漂移(drift)。此方法允許使用輕推的軌道達(dá)一分鐘，而在實(shí)際精確軌道和使用輕推的軌道計(jì)算的衛(wèi)星位置之間沒有看到有很大的分離。此相同的過程可應(yīng)用到時鐘。單輕推(Single-皿dged)被用來描述基于只接收一個精確暫時的消息，或在兩個精確暫時的消息的接收之間的時間太長而輕推的廣播軌道。雙輕推(Double-皿dged)被用來描述基于至少兩個精確的暫時的消息的接收而輕推的廣播軌道。參考模式通常對于第一個精確的暫時的消息來說是需要的，且被用來產(chǎn)生單輕推的軌道及/或單輕推的時鐘。然后可使用參考模式或相對模式來產(chǎn)生雙輕推的數(shù)據(jù)。存在模糊數(shù)據(jù)的概念。僅考慮參考模式中衛(wèi)星位置的X分量。CMRx編碼器可用例如，1000米來對精確的軌道X值"求余數(shù)"，并將余數(shù)Rx(模糊值)保存在消息中。換句話說，位置是精確的軌道X值在被1000除時的余數(shù)。解碼器沒有精確的軌道，但有廣播軌道。明顯地，廣播軌道好于iooo米，所以解碼器根據(jù)廣播軌道計(jì)算衛(wèi)星的位置，并隨后截?cái)?truncate)該值到1000米(即，BaseX=floor(X/1000.0)*1000.0)。簡單來說，解碼器隨后獲得重構(gòu)的值為BaseX+Rx。然而，實(shí)際用于重構(gòu)的算法考慮可能存在于在編碼器的計(jì)算結(jié)果和在解碼器的計(jì)算結(jié)果之間的差別(例如編碼器和解碼器之間的廣播IODE差)。就這點(diǎn)而論，解碼器實(shí)際上執(zhí)行for循環(huán)，用1000.0米在每個迭代中調(diào)整BaseX，通過運(yùn)用for循環(huán)保證將1000.0的倍數(shù)包括在BaseX的初始值的上下范圍內(nèi)，當(dāng)BaseX+Rx在廣播軌道計(jì)算的值的500.0米內(nèi)時停止。對于相對模式軌道和時鐘，編碼器假定解碼器至少具有單輕推的軌道。例子中，1000.0米基值用于形成此模糊值。然而，在CMRx中，可不同地選擇的基值稱為"模糊度窗口"。而且，因?yàn)槲覀兗俣ㄔ谙鄬δＪ街薪獯a器的模糊度解算過程將訪問至少單輕推的軌道及/或單輕推的時鐘，因此相對模式的模糊度大小將較小(即，減少發(fā)送相對模式數(shù)據(jù)所需的位數(shù))。選擇先進(jìn)先出衛(wèi)星在談到考慮的CNR和軌道數(shù)據(jù)包含在CMRx消息中的SV時，我們描述了"先進(jìn)先出"的選擇。軌道數(shù)據(jù)優(yōu)先于CNR數(shù)據(jù)，因?yàn)檎J(rèn)為軌道數(shù)據(jù)比CNR數(shù)據(jù)更重要。CMRx編碼器配置有參考模式率(Referencemoderate)、相對模式率和每個消息/歷元期望的SV數(shù)。參考模式率一般不及相對模式的相對模式率頻繁。例如，可將參考模式率配置在12秒，而相對模式在6秒。已知12是6的倍數(shù)，相對模式數(shù)據(jù)可能與參考模式數(shù)據(jù)沖突。當(dāng)這種沖突發(fā)生時，CMRx編碼器將選取參考模式而非相對模式。參考模式和相對模式數(shù)據(jù)不在同一消息中共存。因此，CMRx編碼器首先期望找到相對于當(dāng)前時間，先前發(fā)送的參考模式數(shù)據(jù)的最久的時間。如果CMRx編碼器發(fā)現(xiàn)此最久的數(shù)據(jù)等于或超過指定的參考模式率，則其選擇該SV作為"最久的"并指示將使用參考模式數(shù)據(jù)。隨后其進(jìn)行相同的過程用于相對模式。如果在最后，CMRx編碼器沒有發(fā)現(xiàn)"最久的"衛(wèi)星來報(bào)告用于參考或相對模式，則其向"最久的"衛(wèi)星選擇過程報(bào)告其沒有可用于軌道數(shù)據(jù)的。如果選擇CNR輸出模式，則該衛(wèi)星選擇過程可能隨后找到最久的CNR數(shù)據(jù)。軌道主要數(shù)據(jù)如所描述的，存在"主要"和"次要"軌道/時鐘數(shù)據(jù)單元。軌道主要塊中的那些單元屬于在消息內(nèi)具有軌道/時鐘數(shù)據(jù)的所有SV。SV次要軌道數(shù)據(jù)是屬于消息的觀測數(shù)據(jù)塊內(nèi)的特定SV的信息。本節(jié)中，描述了用于消息中存在的參考模式和相對模式軌道/時鐘信息的主要軌道數(shù)據(jù)。也就是描述了可應(yīng)用于消息內(nèi)有軌道數(shù)據(jù)的所有SV的信息。軌道主要數(shù)據(jù)指示哪些單元將被提供(即，軌道XYZ及/或時鐘)，以及它們用于具有軌道數(shù)據(jù)的所有衛(wèi)星的大小和精度級別。如上面所解釋的，觀測結(jié)果塊定義位的SvCnt和SVPRN位描述哪些衛(wèi)星將在次要軌道數(shù)據(jù)中具有這些軌道的單元。提供哪些單元、精度級別和大小都由使用CMRx編碼器的應(yīng)用來指定。"提供哪些單元"和"精度級別"是應(yīng)用所決定的。例如，PPP軌道/時鐘的精度一般高于RTK類型應(yīng)用所需的精度S卩，不同的(differential)微分軌道精確度需求遠(yuǎn)小于PPP情況下的所需。因此，CMRx編碼器允許用戶設(shè)定這些配置。"模糊度窗口大小"也可設(shè)為配置的部分。例如，假定GNSS接收器的網(wǎng)絡(luò)適合于計(jì)算并確定其想要向用戶廣播的精確軌道。進(jìn)一步地，設(shè)想該網(wǎng)絡(luò)已適合于這種計(jì)算和確定達(dá)一年的時間。該網(wǎng)絡(luò)可確定任何廣播軌道和精確軌道之間的最大差別(考慮在IODE改變時的重疊)。然而，為開始此過程，可能考慮將初始模糊度大小設(shè)成大的值。隨后可相應(yīng)地即時調(diào)整模糊度窗口大小(類似于，觀測到的最大增量的大小的2倍)。用這種方式，網(wǎng)絡(luò)能夠持續(xù)地調(diào)整模糊度窗口大小以便最佳地使用帶寬，同時在啟動時受到保護(hù)。軌道主要數(shù)據(jù)使用圖26所示的格式。用于參考模式和相對模式主要軌道數(shù)據(jù)的位的一般含義/解釋大致相同。對每一個的討論可見下面的小節(jié)。參考模式軌道主要數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage51</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>相對軌道主要數(shù)據(jù)下表描述了用于相對模式的軌道主要塊的單元。<table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage53</column></row><table>PRN觀測結(jié)果如稍前所述的，每個衛(wèi)星需要的位數(shù)依賴于觀測結(jié)果塊定義位(圖24)中設(shè)定的選項(xiàng)。衛(wèi)星的數(shù)量以及上述衛(wèi)星存儲的順序，由PRN字，按增加的PRNID的順序指出。CMRx內(nèi)的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的一般形式顯示在圖27中，而以每個衛(wèi)星為基礎(chǔ)壓縮的信息的一般形式示于圖28中。關(guān)于此參考頻率/跟蹤類型(S卩，參考MnrCTC、參考CNR數(shù)據(jù)、參考碼0bs和參考載波0bs)的觀測結(jié)果的信息在來自其他頻率/跟蹤類型的觀測結(jié)果之前存儲。在圖27和28中，只需要用于參考觀測結(jié)果類型的碼和載波數(shù)據(jù)。GPS觀測結(jié)果塊定義(圖24)描述哪個頻率/跟蹤類型被用作GPS觀測結(jié)果的參考。與該參考頻率/跟蹤類型關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)被存儲為用于該SV的最初的觀測數(shù)據(jù)。對于所有其他可觀察量，與該參考觀測結(jié)果的碼相位相關(guān)的值是被壓縮的值。對于其他非參考碼相位可觀察量，包括用于參考頻率/跟蹤類型的載波，使用編碼來指示那些觀測結(jié)果是否是壞的。為"壞"觀測結(jié)果打包的值為零，即觀測結(jié)果的所有位都設(shè)成零。下表提供圖27和28的單元的更多說明。<table>tableseeoriginaldocumentpage54</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage55</column></row><table>SV軌道次要數(shù)據(jù)存在適用于消息中所有衛(wèi)星的軌道主要數(shù)據(jù)和單獨(dú)地用于每個衛(wèi)星的軌道次要數(shù)據(jù)。兩者的存在由GPS觀測結(jié)果塊定義位的ORB位指出。ORB位指示消息是否包括參考模式或相對模式軌道。軌道主要塊描述在軌道次要塊中將找到什么單元、每個單元的大小。圖29提供了用于參考模式和相對模式的每一種的軌道次要數(shù)據(jù)塊的一般描示。參考模式和相對模式SV軌道次要數(shù)據(jù)下表描述SV次要軌道數(shù)據(jù)，即，為每個衛(wèi)星提供的指示在觀測數(shù)據(jù)塊中存在軌道數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage56</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage57</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage58</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table>電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊當(dāng)電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式被啟用時，電離層和對流層數(shù)據(jù)從原始觀測結(jié)果中去除，由此減少存儲觀測數(shù)據(jù)所需的位數(shù)。為實(shí)現(xiàn)此目的，關(guān)于對數(shù)據(jù)做了哪些處理的其他信息被提供在CMRx消息中，以使得CMRx解碼器能夠重新構(gòu)成初始數(shù)據(jù)。在電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式下，電離層和對流層值在被壓縮之前，從觀測結(jié)果中去除。因?yàn)殡婋x層和對流層分量已經(jīng)從觀測結(jié)果中去除，觀測結(jié)果的剩余部分減少了。這允許CMRx以模糊的形式發(fā)送載波和碼觀測結(jié)果，因?yàn)镃MRx接受器能夠重新計(jì)算模糊的部分。如所敘述的，壓縮和解壓縮算法都使用基于衛(wèi)星仰角的對流層模型來計(jì)算從數(shù)據(jù)中去除的對流層。對于電離層，平均的垂直電離層，基于所有好的/有效的衛(wèi)星，通過壓縮過程來計(jì)算。對于每個觀測結(jié)果，垂直的電離層被映射到用于每個衛(wèi)星的適當(dāng)仰角，且該映射值從觀測數(shù)據(jù)中去除。當(dāng)電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式被啟用時，與每個CMRx消息一起發(fā)送此平均的垂直電離層。用這種方式，CMRx接受器能夠計(jì)算壓縮前從數(shù)據(jù)去除的相同值并將該值加回以重構(gòu)初始觀測數(shù)據(jù)。壓縮過程期間，壓縮算法通過去除電離層和對流層值來減少每個觀測結(jié)果所需的位數(shù)。隨后壓縮過程確定存儲剩余的信息所需的位數(shù)。以每個觀測結(jié)果類型為基礎(chǔ)，對于歷元的所有衛(wèi)星，壓縮過程基于殘余確定所需的位數(shù)。對于每個觀測結(jié)果類型，有四種可能的"窗口"。每個窗口指定要發(fā)送的最小和最大值，以及該窗口所需的位數(shù)。載波"窗口"獨(dú)立于碼窗口。因此，存儲在電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊內(nèi)的是平均的垂直電離層，以及用于每個被打包的觀測結(jié)果類型的窗口的索引1)平均的垂直電離層索引(5位)2)參考碼模糊度窗口索引(2位)3)(參考跟蹤類型的)載波模糊度窗口索引(2位)4)Ra模糊度窗口索引(2位)5)La模糊度窗口索引(2_位)至ljr)Rx模糊度窗口索引(2位)s)Lx模糊度窗口索引(2-位)其中'a'和'x'值(在Ra、La、Rx和Lx中的)代表來自非參考碼的頻率/跟蹤類型的數(shù)據(jù)，且'a'..'x'是頻率/跟蹤類型。觀測結(jié)果塊的觀測結(jié)果集合位識別觀測數(shù)據(jù)中存在的參考碼型和其他觀測結(jié)果。因此，電離層/對流層優(yōu)化的窗口只包含用于觀測結(jié)果集合位指出的那些觀測結(jié)果類型的數(shù)據(jù)。與跟蹤類型和頻率有關(guān)的信息的排序與觀測結(jié)果集合位中的相同，但與參考頻率/跟蹤類型相關(guān)的開窗是優(yōu)先的。對于每個頻率/跟蹤類型，窗口索引存儲的順序?qū)⑹谴a模糊度窗口索引，之后是載波的模糊度窗口索引。塊內(nèi)非參考碼型數(shù)據(jù)的開窗信息的存在將依賴于觀測結(jié)果集合位的RP位是怎樣設(shè)置的。如果RP指示所有的，則將有用于被跟蹤的所有碼型的開窗信息。如果RP指示只參考碼觀測結(jié)果將被存儲，則只有參考碼型將存儲開窗信息。電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊的一般形式顯示在圖30中。如上所述，垂直的電離層索引是平均的垂直電離層，使用5位以米為單位存儲，LSB為2米。垂直的索引后的是碼和載波電離層開窗索引。在電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式中，電離層和對流層值在它們被壓縮之前從觀測結(jié)果去除。因此，觀測結(jié)果的剩余部分減少了。對于電離層，平均的垂直電離層，基于所有好的/有效的衛(wèi)星，通過壓縮過程計(jì)算。對于每個觀測結(jié)果，垂直的電離層被映射到適當(dāng)?shù)难鼋怯糜诿總€衛(wèi)星，且該映射值從觀測數(shù)據(jù)中去除。與每個CMRx消息一起發(fā)送此平均的垂直電離層。CMRx接受器能夠計(jì)算壓縮前從數(shù)據(jù)去除的相同值并將該值加回以重構(gòu)初始觀測數(shù)據(jù)。觀測結(jié)果塊的觀測結(jié)果集合位識別觀測數(shù)據(jù)中存在的參考碼型和其他觀測結(jié)果。因此，電離層/對流層優(yōu)化的窗口只包含用于觀測結(jié)果集合位指出的那些觀測結(jié)果類型的數(shù)據(jù)。與跟蹤類型和頻率有關(guān)的信息的排序與觀測結(jié)果集合位中的相同，但與參考頻率/跟蹤類型相關(guān)的開窗是優(yōu)先的。對于每個頻率/跟蹤類型，順序是碼模糊度窗口索引，之后是載波。當(dāng)L2c位觀測結(jié)果集合位通過指示所有的或選擇的SV而指示L2c類型數(shù)據(jù)將存在時，電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊將包含用于載波數(shù)據(jù)的開窗信息。塊內(nèi)非參考碼型數(shù)據(jù)的開窗信息的存在將依賴于觀測結(jié)果集合位的RP位是怎樣設(shè)置的。如果RP指示所有的，則將有用于被跟蹤的所有碼型的開窗信息。如果RP指示只參考碼觀測結(jié)果將被存儲，則只有參考碼型將存儲開窗信息。對于觀測結(jié)果集合位的L5和Llc位有相同的概念和壓縮過程。壓縮算法因?yàn)椴煌膲嚎s選項(xiàng)、壓縮模式以及每歷元的衛(wèi)星數(shù)，觀測結(jié)果塊的大小將會變化。同樣很難以單個算法描述觀測數(shù)據(jù)的完全壓縮。因此，我們將顯示算法單元(并期望讀者能夠推廣到更復(fù)雜的/綜合的算法)。然而開始前，我們將更詳細(xì)地說明壓縮級別，因假定它們是此后不久提供的算法中的知識。壓縮級別在此文件的前面的說明中，我們介紹了壓縮級別，但說明我們將推遲對它們的詳細(xì)說明，這僅因?yàn)樵撝黝}將引入復(fù)雜性而由此更難于理解在那些節(jié)中提到的內(nèi)容。這里，我們試圖提供對壓縮級別更詳細(xì)的說明。壓縮級別實(shí)質(zhì)上是到表中的索引，所述表產(chǎn)生用于在編碼器側(cè)生成在CMRx消息中打包的值的單元以及在解碼器側(cè)用于重構(gòu)原始數(shù)據(jù)的單元的大小以及與所述的單元相關(guān)的值。在三種壓縮模式_標(biāo)準(zhǔn)的、擴(kuò)展的以及電離層/對流層優(yōu)化擴(kuò)展的模式的情況中考慮這些壓縮級別_三者的相互關(guān)系通過本節(jié)中的表格和說明來解釋。下面的每個表中，RC表示參考碼觀測結(jié)果，而Rx表示所有其他碼觀測結(jié)果。在描述性名稱中有Car的單元與載波可觀察量相關(guān)。以w為詞首的記號，例如wRC和wRx，與電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式關(guān)聯(lián)。對標(biāo)準(zhǔn)模式碼壓縮級別壓縮級別RC位(位計(jì)數(shù))RC換算值(m)RC位(位計(jì)數(shù))RC換算值(m)0310.00375150.003751300.0075140.00752290.015130.0153280.030120.0304270.060110.0605260.120100.1206250.24090.2407240.48080.480對擴(kuò)展的壓縮模式碼壓縮級別壓縮級別RC位(位計(jì)數(shù))RC換算值(m)RC位(位計(jì)數(shù))RC換算值(m)0170.00375150.003751160.0075140.00752150.015130.0153140.030120.0304130.060110.0605120.120100.120<table>tableseeoriginaldocumentpage62</column></row><table>上面的表提供了位大小和精度，其用于生成三種壓縮模式中除電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的模式外的兩種模式_標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展的壓縮模式的所有壓縮級別的CMRx碼觀測結(jié)果。對于擴(kuò)展的壓縮模式，我們按照以下來計(jì)算用于每個壓縮級別的代碼窗口的模糊度大小dRCAmbiguitySize=pow(2.0，RCBits)*RCScale;以上兩表還允許我們基于這些單元的可用位計(jì)算能夠存儲在CMRx消息中的最小和最大碼值#defineCMRxVl_RXmRC_L0WEND_40.95〃(米)壓縮算法接受的〃〃非參考碼相位(RX)〃〃減去參考碼相位值〃〃(RC)最低值即表達(dá)〃〃式RX-RC的最低值〃〃計(jì)算參考碼相位的最小和最大碼值。〃注意計(jì)算最小/最大碼值S卩，它們必須是參考碼換算值的偶數(shù)倍。注意〃我們舍入低換算值而非高換算值(因舍入高換算值可能允許有不受可用位支持的值)。clMinRCVal=CMRxVl_RC_LOWEND/dRCScale;dMinRCVal=floor(dMinRCVal+0.5);dMinRCVal*=dRCScale;dMinRCVal=floor(dMinRCVal*10000.0+0.5)/10000.0;dMaxRCVal=dRCScale*pow(2.0，(DBL)u8RCBits)_1);dMaxRCVal+=dMinRCVal;〃計(jì)算位打包形式中表達(dá)式dRx-dRC的最小/最大值。注意我們舍入低尺〃度而非高換算值(因舍入高換算值可能允許有不受可用位支持的值)。dMinRXVal=CMRxVl_RXmRC_LOWEND/dRXScale;dMinRXVal=(S32)(dMinRXVal-0.5);dMaxRXVal=dMinRXVal+pow(2.0，(DBL)u8RXBits);dMaxRXVal=(S32)dMaxRXVal;現(xiàn)在考慮電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式。下表中，我們?yōu)槊總€衛(wèi)星碼頻率/跟蹤類型定義四個窗口。在提到表中的單元時，我們使用T。<table>tableseeoriginaldocumentpage63</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage64</column></row><table>根據(jù)上述內(nèi)容，用于將CMRx載波觀測結(jié)果轉(zhuǎn)換成整數(shù)形式的標(biāo)準(zhǔn)為〃計(jì)算用于計(jì)算載波換算因數(shù)的值。dCarRange=pow(2.0，CarBits);〃周期(Cycle)。在電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式中用于載波的類似的基于窗口的表如下。在提到表2.2.8.5.1-4單元時，我們將使用符號T。<table>tableseeoriginaldocumentpage64</column></row><table>上面的表提供用于生成電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展模式的所有壓縮級別和所有窗口的CMRx載波觀測結(jié)果的位大小。用于將CMRx載波觀測結(jié)果轉(zhuǎn)換成整數(shù)形式的換算值為〃計(jì)算用于計(jì)算載波換算因數(shù)的值。dWinCarRange=pow(2.0，wCarCycWin);〃周期。開窗本節(jié)描述CMRx內(nèi)的開窗。為理解開窗，首先描述接收器碼相位。在衛(wèi)星傳輸其被編碼的信息時，每個位離開衛(wèi)星的時間是已知的。假定接收器時鐘與衛(wèi)星時鐘完全同步，且信號通過完全的真空傳播。在下面討論對這些假定中每一個的修正。還假定單個位的線性距離是300米，以及位速率約為1，000，000位/秒。接收器在其信號處理中不能測量位的精確的上升/下降(rise/fall)。但假定其是接近的(close)，并能達(dá)到約3米內(nèi)的范圍(g卩，碼周期的百分之一)。因?yàn)槲覀冎牢缓螘r離開衛(wèi)星，且我們知道它什么時間被接收，所以我們能夠計(jì)算距離。該距離將接收器定位在距衛(wèi)星那一距離的球體表面上。回憶在其消息中，衛(wèi)星給我們提供允許我們精確地計(jì)算其稱為廣播軌道的位置的信息。跟蹤三顆衛(wèi)星給予我們?nèi)齻€球體的交集，產(chǎn)生在地球表面上的一點(diǎn)。之前，我們忽視了一個事實(shí)對于測量此距離極其重要的接收器的時鐘會相對于GPS衛(wèi)星時間漂移。因此，接收器的時鐘相對于GPS將有一定差距。該誤差稱為接收器時鐘偏移。為解決此問題，使用來自第四個衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，允許相對于GPS時間，來確定接收器時鐘的誤差。上面為了簡單起見，我們忽視了這一事實(shí)信號經(jīng)歷使信號看起來較長或較短的幾種環(huán)境元素。電離層和對流層影響信號傳播速率，通常延遲信號的到達(dá)，使得距衛(wèi)星的距離好像較長。另外，其他影響可能進(jìn)一步延遲信號。例如，接收器天線可能定位于反射來自衛(wèi)星的信號的結(jié)構(gòu)附近。這些信號進(jìn)行多次反射，經(jīng)常稱為多徑，導(dǎo)致在相同的天線位置處的多種輸入。由于信號反射造成距離增加，每種輸入都使衛(wèi)星看上去具有不同的視在距離。另外，這些多輸入導(dǎo)致更難于檢測每個位的上升/下降。這改變接收器對信號何時到達(dá)的確定，并因此破壞距離測量。所有這些因素都影響來自所有衛(wèi)星的信號，因此影響接收器精確地確定距離和時鐘偏移的能力。這是術(shù)語-偽距(或錯誤距離)產(chǎn)生的原因。碼-開窗首先，基本的問題是"何時從CMRx發(fā)送器發(fā)送碼可觀察量(即，偽距可觀察量)到CMRx接受器，為什么不通過發(fā)送計(jì)算的距離和實(shí)際距離之間的增量而進(jìn)行壓縮"？也就是，如果知道衛(wèi)星在哪兒(因?yàn)閬碜孕l(wèi)星的廣播消息對于消息的發(fā)送器和接受器來說都是可用的)，而且知道接收器在哪兒(因?yàn)榘l(fā)送站的坐標(biāo)是已知的)，則發(fā)送器和接受器都能夠計(jì)算實(shí)際距離。因此，為什么不只是發(fā)送計(jì)算的距離和偽距之間的差？主要的答案在于IODE(星歷數(shù)據(jù)齡期(IssueofDataEphemeris))。早前我們說明了衛(wèi)星廣播其允許在任何時候精確地計(jì)算衛(wèi)星的位置的軌道的數(shù)據(jù)。盡管通常是正確的，但廣播軌道(衛(wèi)星作為其信號的部分而廣播的軌道)不是理想的。其由一系列地面跟蹤系統(tǒng)用公式表達(dá)，所述的地面跟蹤系統(tǒng)"預(yù)測"軌道并隨后上傳這些軌道給衛(wèi)星以便它們廣播。這些預(yù)測在圍繞一個中心點(diǎn)時是很好的，但在離開該中心點(diǎn)時變壞。該中心點(diǎn)由稱為Toe(或星歷表時間(TimeofEphemeris))的軌道參考時間指出。考慮圖31。當(dāng)在相同的時間段中看兩個連續(xù)的廣播軌道時，軌道弧是不同的。這是因?yàn)檐壍朗歉鶕?jù)Toe而預(yù)測并優(yōu)化的。因此不能僅簡單地在消息中發(fā)送計(jì)算的距離減去偽距，因?yàn)榭赡芤蠼邮芷骺吹酵耆粯拥能壍赖南ⅲ约耙驗(yàn)樘炜盏淖璧K(短的或長的)，例如樹枝和橋梁，不能認(rèn)為接受器有與發(fā)送器完全一樣的軌道。當(dāng)新的軌道上傳給衛(wèi)星時，其Toe改變，且指示其軌道的8位數(shù)(稱為I0DE)也變化。IODE定義成在給定的時間段內(nèi)，唯一地識別來自單獨(dú)的衛(wèi)星的軌道。如果I0DE也被發(fā)送的話，可發(fā)送計(jì)算的距離減去偽距。這允許接受器知道用于計(jì)算值的軌道。實(shí)質(zhì)上，這是RTCM修正所做的-它們發(fā)送碼修正項(xiàng)和IODE。然而，這種方法有兩個缺點(diǎn)(1)它要求每個SV每個消息有8個附加的位(8位的IODE必須與每個消息一起發(fā)送)，以及(2)發(fā)送器能夠接收接受器還沒有的IODE，例如，由于上升的衛(wèi)星以及發(fā)送器和接受器之間的空間分量引起，或者因?yàn)榻邮芷魇窃谠撔l(wèi)星有瞬間阻擋的漫游器。為避免這些問題，在CMRx中，發(fā)送器用公式表達(dá)并發(fā)送模糊的碼距離。發(fā)送器通過發(fā)送一值的方式來這樣做的，所述的值是除法的余數(shù)CMRxRange=fmod(Pseudo-Range，WindowSize)其中，WindowSize是模糊度窗口的大小(下面進(jìn)一步地說明)；[O719]Pseudo-Range是GPS接收器提供的距離可觀察量；以及CMRxRange是在CMRx消息中打包并存儲的值接受器接收此CMRxRange并隨后重構(gòu)缺失的模糊度。接受器通過以下方式來這樣做使用廣播軌道和與其從CMRx消息接收的CMRxRange關(guān)聯(lián)的時間(即，包含在消息內(nèi)的數(shù)據(jù)的時間)來計(jì)算到衛(wèi)星的距離。接受器隨后能使用下面的方法來重構(gòu)完整的距離1.計(jì)算幾何距離(即dRho，使用廣播軌道和發(fā)送器的坐標(biāo)來計(jì)算的幾何距離)中的"窗口"數(shù)。dRcN=(dRho-CMRxRange)/WindowSize;2.得到缺失窗口的整數(shù)(通過舍入)。dRcN=Round(dRcN);3.重構(gòu)完整的距離Pseudo-Range=CMRxRange+(dRcN*WindowSize);使WindowSize的大小是小的很重要。實(shí)現(xiàn)這的一種方法可以是按照典型GPS接收器所做的去做(因?yàn)?毫秒的PRN碼長度)，并發(fā)送對于1毫秒來說模糊的數(shù)。然而，為發(fā)送1毫秒的碼，我們需要達(dá)300，000米的數(shù)。以毫米的分辨率，且發(fā)送一整數(shù)，這意味著我們需要發(fā)送至少是300000000mm的數(shù)(約29位)。而在CMRx中，選擇WindowSize以考慮許多因素。這些因素包括電離層、對流層、多徑、普遍的噪聲和I0DE的變化。對于CMRx不試圖建模對流層(tropo)或去除任何電離層的情況，我們將此數(shù)設(shè)定到約500米，其顯著地更小并要求少的多的位。CMRx選擇模糊度大小來在額定的最壞情況的意義上考慮所有的這些因素的兩倍的因素，并比上述1毫秒的方法要求較少的位。載波-開窗為了理解CMRx內(nèi)的載波，我們先描述載波是怎樣由GPS接收器測量的S卩，量表示什么。在最初采樣載波相位時(t=O)，接收器獲得分?jǐn)?shù)部分的相位測量結(jié)果(S卩，小于1而大于等于零的數(shù))。顯然這只是到衛(wèi)星真實(shí)距離的一部分。此測量結(jié)果缺少了一個量，該量是載波周期的整數(shù)(我們稱其N)。隨著每個連續(xù)的測量的進(jìn)行，接收器跟蹤作為載波的部分的到衛(wèi)星的距離的變化即，接下來的采樣略去相同的初始N值。因此，到衛(wèi)星的偽-載波距離可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage66</formula>其中，a指接收器j指衛(wèi)星t時間P到衛(wèi)星的實(shí)際距離(稱為Rho)[O738]e誤差(例如多徑、電離層、對流層)Q觀測到的/測量到的載波相位。此方程實(shí)質(zhì)上表明由接收器在接收器和衛(wèi)星之間，在任何時間測量的載波略去了常數(shù)項(xiàng)。如果該常數(shù)項(xiàng)(N)是已知的，則每次采樣的載波距離已知。這是載波相位處理的主要基礎(chǔ)，借此一旦N(稱為模糊度)解出，到衛(wèi)星的精確的載波距離便已知。N的值是一個整數(shù)，即，載波周期的數(shù)量?？紤]對以上方程的下述改變9aj(t)+N=Paj(t)+N'+eaj(t)常數(shù)值(即N')加到了方程的兩邊。因?yàn)檩d波處理任務(wù)是為了解出第一個方程中的N，我們可以將整數(shù)個周期加到被觀測的載波相位(N')。最終，如以下所示，N'將被確定，這將隨后給出到衛(wèi)星的完全構(gòu)造的距離。在用公式表達(dá)CMRx載波數(shù)據(jù)時使用N'。我們使用偽距導(dǎo)出值N'如下N'=RaJ(tk)-eaj(tk)其中，a指接收器j指衛(wèi)星tk我們想要確定距離的時間R接收器偽距測量結(jié)果N'。Q觀測到的/測量到的載波相位。因此，我們現(xiàn)在能夠用公式表達(dá)出到衛(wèi)星的一種載波距離9'aj(t)=9aj(t)+N'其中，a指示接收器，以及Q'構(gòu)造的載波距離。此"構(gòu)造的載波距離"不是真實(shí)的距離，因其是使用偽距觀測結(jié)果構(gòu)造的。因此其不如載波距離準(zhǔn)確，且一些偽距誤差源與載波中的那些在表現(xiàn)上不同。然而，此值確實(shí)以載波周期提供到衛(wèi)星的近似的距離。另外，因?yàn)榇酥礜'從消息到消息都是不變的，凈影響是我們將常數(shù)值N'加到了該衛(wèi)星的所有測量結(jié)果上。CMRx使用下面的方程生成在用于每個衛(wèi)星的每個載波觀測結(jié)果的每個消息發(fā)送的值CMRxCarrier=Raj(t)-9'aj(t)也就是，存儲在CMRx消息中的CMRxCarrier是測量的到的偽距減去此"構(gòu)造的載波相位"。此技術(shù)是起作用的，因?yàn)榻邮芷髂軌蛑貥?gòu)發(fā)送器的偽距，如前所述。必須注意，因在CMRx消息構(gòu)造結(jié)束時的Raj(t)的值必須正好等于由CMRx解碼器重構(gòu)的值。因此CMRx編碼器生成其RaJ'(t)，該RaJ'(t)被打包并隨后用于產(chǎn)生所有其他的CMRx消息可觀察量。電離層/對流層開窗電離層和對流層開窗允許減少前面提到的WindowSize的值。實(shí)質(zhì)上，碼可觀察量用于計(jì)算電離層。通過將每個獨(dú)立計(jì)算的電離層映射到垂直方向并隨后用公式表達(dá)平均值，來確定平均的垂直電離層在第一個方程中，乘式的左邊是用于根據(jù)碼相位計(jì)算電離層的工業(yè)已知的等式。右邊是基于衛(wèi)星仰角，將電離層映射成垂直值的映射函數(shù)。對于對流層，我們使用嚴(yán)格匹配修改的Hopfield模型(一般用在GPS處理中的模型)的計(jì)算算法。不同于接受多種環(huán)境輸入(例如溫度、壓力和相對濕度)的Hopfield，這里的技術(shù)基于溫度、壓力和相對濕度的標(biāo)準(zhǔn)值來提供計(jì)算的結(jié)果。這并不像可能所想的那樣是不期望的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)GPS接收器沒有環(huán)境傳感器。因此它們在應(yīng)用Hopfield模型時使用標(biāo)準(zhǔn)值。而且，即使它們有環(huán)境傳感器，實(shí)際的大氣層也不是如Hopfield中建模那樣的線性回歸的(regressing)對流層。也就是，這些是假定具有穩(wěn)定的大氣層的模型，而實(shí)際的大氣層具有溫度和水含量變化的層。因此，即使在GPS接收器中有傳感器，充其量只是本地的地面測量。CMRx編碼器通過，并隨后去除上述電離層和對流層來進(jìn)行電離層/對流層開窗。注意CMRx編碼器向漫游器發(fā)送作為消息的部分的平均的垂直電離層。編碼器重映射到衛(wèi)星的仰角，并隨后從碼和載波數(shù)據(jù)中去除該值。這整個過程減少可觀察量的不確定性，并因此能夠減小WindowSize的大小。CMRx注意殘差并調(diào)整窗口大小以便考慮殘差和其他因素，例如在編碼器和解碼器之間的IODE差)。WindowSize的調(diào)整導(dǎo)致發(fā)送的位數(shù)的改變即，殘差越小、發(fā)送數(shù)據(jù)所需的位越少。CMRx編碼器以頻率/跟蹤類型基礎(chǔ)發(fā)送作為消息的部分的WindowSize。使用此技術(shù)，每個頻率/跟蹤類型的WindowSize要求2位，這在消息內(nèi)分?jǐn)偟叫l(wèi)星的數(shù)量上，可能將該頻率/跟蹤類型的每個可觀察量每個減小3位。平均地，這導(dǎo)致每個頻率/跟蹤類型減少約2.5位。例如，用9個衛(wèi)星報(bào)告L1C/A、L2E和L5的碼和載波導(dǎo)致6個附加的位(即，存儲2位的值用于WindowSize，一個用于L1C/A，一個用于L2E，以及一個用于L5)，對于可觀察量減少162位(S卩，Ll、L2和L5的每一個上的載波和碼都減少3位[S卩，18位/衛(wèi)星])。凈收益是156位(即162-6)。壓縮算法因?yàn)閷τ诿總€歷元，衛(wèi)星的數(shù)量、模式和選項(xiàng)不同，因此觀測結(jié)果塊的大小改變。下面闡述對壓縮過程的說明。參考頻率/跟蹤類型的偽距被打包到消息中。這是因?yàn)榇擞^測結(jié)果(以下稱為"RC")在打包存儲在CMRx消息中的所有其他觀測結(jié)果時，被用作為一種基準(zhǔn)。打包參考偽距觀測結(jié)果要求源RC觀測結(jié)果在19000000.005m到27053063.670m的范圍內(nèi)。如果接收器時鐘偏移使RC值超出這些限制，則壓縮過程產(chǎn)生出錯以指示RC值出界。a.RC的標(biāo)準(zhǔn)壓縮(碼壓縮級別2)初始算法1)設(shè)定RC=指定為參考的原始接收器碼相位觀測結(jié)果。2)RCt=舍入RC到最接近的1.5cm。3)保存RCt以用于打包其他可觀察量。用于生成將被打包的RC的算法l)RCp=RCt*100.0l)RCp=RCp-1900000000.5002)RCp=RCp/1.5683)RCp=舍入RC到最接近的整數(shù)?！F(xiàn)在O<=RCp<=536，870，911(艮卩，2~29_1)b.RC的標(biāo)準(zhǔn)壓縮(碼壓縮級別7)以上算法假定壓縮級別2?？捎^察量換算因數(shù)和打包的位數(shù)對于每個壓縮級別來說是不同的。例如，如果壓縮級別位包含值7，則RC將使用24位來存儲并具有0.480米的換算值。下面顯示使用壓縮級別7時的算法。初始算法1)設(shè)定RC=指定為參考的原始接收器碼相位觀測結(jié)果。2)RCt=舍入RC到最接近的0.480cm。3)保存RCt以用于打包其他可觀察量。用于生成將被打包的RC的算法l)RCp=RCt*100.02)RCp=RCp-18999999.8403)RCp=RCp/48.04)RCp=舍入RC到最接近的整數(shù)?！F(xiàn)在0<=RCp<=16，777，215(即，2~24_1)比較壓縮級別為7時的算法與級別為2時的算法時，注意a)參考碼相位的換算值是0.480米；b)參考碼相位的可用位數(shù)是24。c)現(xiàn)在參考碼相位允許的最低值是18999999.840米(S卩，與初始的19000000.005米最接近的0.480倍數(shù))；以及d)允許的最大值基于值224_1。c.RC的擴(kuò)展的壓縮(碼壓縮級別2)以上兩種算法假定沒有使用擴(kuò)展的壓縮模式。當(dāng)啟用擴(kuò)展的壓縮模式時，打包模糊形式的RC觀測結(jié)果。下面的算法顯示了使用RC模糊形式時的壓縮過程。用于生成將被打包的模糊形式的RC的算法1)將模糊度窗口的大小設(shè)成1.5厘米的某個倍數(shù)(即，我們壓縮的最低粒度)。AmbigSize=0.015*2152)設(shè)定RCScale以表示將被打包的每位的值。例如，對于碼壓縮級別2，RCScale是0.015米，而對級別7，RCScale是0.480米。3)計(jì)算模糊的RC值(即，從距離中去除所有整窗口)。FracRC=RC/AmbigSize;FracRC=FracRC—(long)(FracRC);FracRC=FracRC^AmbigSize;4)將分?jǐn)?shù)部分(即，模糊的RC)放入可壓縮的形式。RCp=(long)(FracRC/RCScale+O.5);當(dāng)啟用電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展的壓縮模式時，如圖21所示，電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊就正好在觀測數(shù)據(jù)之前添加。該塊描述從觀測數(shù)據(jù)中去除的平均的電離層以及用于存儲在消息中的每個觀測結(jié)果類型的數(shù)據(jù)窗口的大小。這些"窗口"構(gòu)成被打包的從這些原始觀測結(jié)果中去除的模糊度的大小，即，打包的是以窗口大小為模的觀測數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)殘余數(shù)[求得的余數(shù)]。以這種方式，解壓縮側(cè)能夠確定從數(shù)據(jù)去除的整窗口的數(shù)量并將之加回未打包的數(shù)據(jù)，因而重構(gòu)最初的原始數(shù)據(jù)。用于確定描述電離層/對流層擴(kuò)展的窗口壓縮的位的基本算法依賴于知道(i)發(fā)送器站位置(到50米內(nèi))；(ii)每個參與衛(wèi)星的廣播軌道；(iii)至少雙頻碼數(shù)據(jù)；(iv)額定預(yù)期的以及預(yù)期的最壞情況的電離層和對流層；以及(v)額定預(yù)期的以及最壞情況預(yù)期的多徑。因?yàn)檫@些值是已知的及/或通過壓縮算法和解壓算法可計(jì)算的，所以數(shù)據(jù)的發(fā)送器和接收器能夠計(jì)算這些值。這即使在站相距很遠(yuǎn)時也是如此。也就是，有時壓縮使用的廣播軌道與解壓算法稍有不同例如當(dāng)一側(cè)在另一側(cè)之前接收軌道變化(即，新的IODE)時。第一步是確定電離層/對流層優(yōu)化的窗口的大小。這些大小的值是將存儲作為電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊的位的部分。作為此過程的一部分，電離層和對流層的計(jì)算的值從原始觀測數(shù)據(jù)中去除。從原始觀測數(shù)據(jù)中去除這些值使窗口的大小顯著地減小，因而減小每個打包的衛(wèi)星的總的位。在此過程中，為消息中的每個觀測結(jié)果類型確定獨(dú)立的窗口大小。為觀測結(jié)果類型選擇的窗口大小隨后用于在那個歷元的所有衛(wèi)星。此窗口信息將存儲為電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊的部分。為確定模糊度窗口的大小，從原始觀測結(jié)果中去除觀測數(shù)據(jù)的可計(jì)算的單元。使用來自所有衛(wèi)星的原始雙頻碼觀測結(jié)果，計(jì)算平均的觀測到的垂直的電離層值。這被舍入到最接近的偶數(shù)，且被舍入的值存儲為電離層/對流層優(yōu)化的窗口塊的部分。被舍入的值從每個衛(wèi)星的原始的碼和載波觀測結(jié)果中去除。然后w2(也就是，平均垂直的電離層值被映射到與每個衛(wèi)星關(guān)聯(lián)的仰角，且從觀測結(jié)果中去除該被映射的值)。隨后我們從來自每個衛(wèi)星的所有的觀測結(jié)果中去除對流層計(jì)算結(jié)果。為確定用于碼相位數(shù)據(jù)的窗口大小，我們使用以上的(i)和(ii)項(xiàng)的給定的已知值來構(gòu)造被觀測的數(shù)據(jù)的模型。此模型考慮了衛(wèi)星時鐘和接收器時鐘。用于每個碼相位類型的碼殘差通過區(qū)分建模的數(shù)據(jù)和新形成的與電離層/對流層無關(guān)的碼數(shù)據(jù)來形成。這些殘差考慮碼觀測數(shù)據(jù)的單個接收器非可計(jì)算部分。因?yàn)榻鈮嚎s過程使用這些相同的已知值，它能夠計(jì)算相同的對流層模型、衛(wèi)星時鐘和接收器時鐘。還給予解壓縮過程用于每個觀測結(jié)果的去除的電離層值。因此，用這些計(jì)算的值，解壓縮側(cè)能夠重構(gòu)最初的數(shù)據(jù)。因此，在壓縮側(cè)，這些計(jì)算的碼殘差告知碼相位窗口需要是多大。例如，當(dāng)L1C/A將存在于消息中時，用于歷元的所有衛(wèi)星的L1C/A殘差隨后與4個可能的L1C/A窗口(其大小將立刻顯示)的窗口邊界比較以確定用于L1C/A的最大窗口。同樣地，當(dāng)L2c將存在于消息中時，用于歷元的所有衛(wèi)星的L2c殘差隨后與4個可能的L2c窗口(其大小將立刻顯示)的窗口邊界比較以確定用于L2c的最大窗口。類似地，對于消息內(nèi)的每個碼相位觀測結(jié)果都這樣做。碼相位窗口的大小依賴于壓縮級別來計(jì)算。碼窗口的碼相位窗口邊界和模糊度大小計(jì)算如下。位數(shù)和換算因數(shù)在后節(jié)中類似C/C++的算法中提供。記號RC表示用于消息的參考碼相位，而RX表示歷元的所有其他非參考碼相位。窗口l(索引0):LowEnd_RC=-(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_l)*RC_Scale_Factor)HighEnd_RC=(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_l)_1.0)*RC_Scale_70FactorFactorFactorFactorFactorFactorFactorFactorLowEnd_RX=HighEnd_RX(pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX_l)*RX_Scale_Factor)=(pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX_l)_l.0)*RX_Scale—窗口2(索引1)LowEnd_RC[l]=HighEnd_RC[l].(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_2)*RC—Scale—Factor)=(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_2)_l.0)*RC_Scale—LowEnd_RX[l]=HighEnd_RX[l](pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX-2)*RX_Scale_Factor)=(pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX_2)_l.0)*RX_Scale—窗口3(索引2)LowEnd_RC[2]=HighEnd_RC[2].(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_3)*RC—Scale—Factor)=(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_3)_l.0)*RC_Scale—LowEnd_RX[2]=HighEnd_RX[2](pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX-3)*RX_Scale_Factor)=(pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX_3)_l.0)*RX_Scale—窗口4(索引3)LowEnd_RC[3]=HighEnd_RC[3].(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_4)*RC—Scale—Factor)=(pow(2.0，Bits_for_Ambiguous_RC_4)_l.0)*RC_Scale—LowEnd_RX[3]=HighEnd_RX[3](pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX_4)*RX_Scale_Factor)=(pow(2.0，Number_of_Bits_for_RX_4)_l.0)*RX_Scale—因此在壓縮級別3，下列窗口大小將會產(chǎn)生窗口l(索引O):LowEnd_RC=-245.76mHighEnd_RC=245.64mLowEnd_RX=-61.44mHighEnd_RX=61.32m窗口2(索引1):LowEnd_RC[l]=-122.88mHighEnd_RC[l]=122.76mLowEnd_RX[l]=-30.72mHighEnd_RX[l]=30.60m窗口3(索引2):LowEnd_RC[2]=-61.44mHighEnd_RC[2]=61.32mLowEnd_RX[2]=—15.36mHighEnd_RX[2]=15.24m窗口4(索引3):LowEnd_RC[3]=-30.72mHighEnd_RC[3]=30.60mLowEnd_RX[3]=-7.68mHighEnd_RX[3]=7.56m給出了當(dāng)前的壓縮級別，壓縮算法能夠計(jì)算在每個索引的窗口的最小和最大窗口大小。歷元的所有衛(wèi)星的RC殘差隨后與4個可能的RC窗口的窗口邊界比較以確定能夠保存這些殘差的最小的窗口(即，對于所有參考碼相位觀測結(jié)果)。同樣地，隨后歷元的所有衛(wèi)星的RX殘差隨后與4個可能的RX的窗口邊界比較以確定能夠保存這些殘差的最小的窗口(即，對于所有非參考碼相位觀測結(jié)果)。對于比較過程，這些殘差被縮放為稍微較大的值。RC數(shù)據(jù)實(shí)際的壓縮遵循以上所述，但有兩個例外。第一個是打包上述新形成的與電離層/對流層無關(guān)的觀測結(jié)果。第二個是對窗口模糊度大小值的計(jì)算結(jié)果的變化。也就是，我們使用AmbigSize=RC_Scale_Factor*2'(Bits_for—Window)例如，如果壓縮級別設(shè)成級別3，且RC窗口索引選擇為2，則AmbigSize將如下計(jì)算AmbigSize=0.120*2(12—2)在觀測結(jié)果集合指示打包RX可觀察量時，打包非參考碼相位("RX")上的偽距。d.RX的標(biāo)準(zhǔn)壓縮(壓縮級別2)下面的算法中，選擇了壓縮級別2。也就是用于非參考碼相位的位數(shù)是13位，被打包的值是RC-RX，該值具有最低值-40.95米。用于生成將被打包的RX的算法1)設(shè)定RXt=舍入RX到最接近的1.5cm。2)RXp=(RXt-RCt)/0.0153)RXp=舍入RXp到最接近的整數(shù)。4)驗(yàn)證-2730<=RXp<=54615)RXp=RXp-(-2730)—現(xiàn)在0<=RXp<=8191(即，213-1)6)如果(RXp==0)則6.l)RXp=1因零具有不存在的特殊含義。e.RX的標(biāo)準(zhǔn)壓縮(壓縮級別6)算法采用默認(rèn)的壓縮級別(即，級別2)。特別地，可觀察量換算因數(shù)和打包的位數(shù)對于每個壓縮級別是不同的。例如，如果壓縮級別位包含值6，則RX將使用9位來存儲并具有0.240米的換算。當(dāng)使用壓縮級別6時用于生成將被打包的RX的算法1)設(shè)定RXt=舍入RX到最接近的24.Ocm。722)RXp=(RXt-RCt)/0.2403)RXp=舍入RX到最接近的整數(shù)。4)驗(yàn)證-171<=RXp<=3405)RXp=RXp-(-171)—現(xiàn)在0<=RXp<=511(艮P，29—1)6)如果(RXp==0)則6.l)RXp=1因零具有不存在的特殊含義。f.RX的電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展壓縮計(jì)算用于RC的模糊度窗口大小。對于RX，計(jì)算如下AmbigSize=RX_Scale_Factor*2'(Bits_for—Window)例如，如果壓縮級別設(shè)成級別3，且RC窗口索引選擇為2，則AmbigSize將如下計(jì)算g.載波相位數(shù)據(jù)給定頻率/跟蹤類型("Lf")的載波相位在觀測結(jié)果集合指示打包該可觀察量時被打包。被打包的Lf可觀察量基于值"RCt"。h。載波數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)壓縮(壓縮級別2)下面的算法中，選擇了壓縮級別2。在此模式中，用于載波的位數(shù)是18，且載波模糊度窗口的大小是4000周期。對第一個歷元的數(shù)據(jù)開始打包之前1)設(shè)定Nf[sat]=999，999，999用于所有"sat"[1.32]用于生成將被打包的Lf的算法讓bYf=Lf數(shù)據(jù)的波長(米/周期)。1)設(shè)定Lf=根據(jù)頻率/跟蹤類型"f"的載波觀測結(jié)果。2)如果(fabs(RCt-bYf*(Nf[sat]+Lf))>2000*bYf)則2.l)Nf[sat]=(long)((RCt-bYf*Lf)/bYf)-1000周期。3)Lf=Lf+Nf[sat]4)Lf=fmod(Lf，4000)5)Lfp=Lf/(4000/218)6)Lfp=舍入Lfp到最接近的整數(shù)7)如果(Lfp==0)則7.l)Lfp=1因零具有不存在的特殊含義。注意步驟5和6的計(jì)算結(jié)果稍有不同以允許1到218—1的范圍S卩，使零值表示不良數(shù)據(jù)。這些如下5，)Lfp=Lf/(4000/(218_1))6，)Lfp=舍入Lfp到最接近的整數(shù)6")Lfp+=1i.載波數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)壓縮(壓縮級別5)以上算法采用了壓縮級別2，但可觀察量換算因數(shù)和打包的位數(shù)對于每個壓縮級別是不同的。例如，如果壓縮級別位包含值5，則Lf載波使用15位儲存(載波窗口大小4000周期)。下面顯示了使用壓縮級別5時的算法。73對第一個歷元的數(shù)據(jù)開始打包之前1)設(shè)定Nf[sat]=999，999，999用于所有"sat"[1..32]2)用于生成將被打包的Lf的算法讓bYf=Lf數(shù)據(jù)的波長(米/周期)。1)設(shè)定Lf=根據(jù)頻率/跟蹤類型"f"的載波觀測結(jié)果。2)如果<formula>formulaseeoriginaldocumentpage74</formula>則—注意在此模式中，我們?nèi)コ?/4的窗口大小(g卩，1000個周期)以便使值遠(yuǎn)離窗口邊緣(因我們還沒考慮電離層/對流層)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage74</formula>6)Lfp=舍入Lfp到最接近的整數(shù)7)如果(Lfp==0)則7.l)Lfp=1因零具有不存在的特殊含義。注意然而實(shí)際中，步驟5和6的計(jì)算結(jié)果稍有不同以允許1到218—1的范圍即，使零值表示不良數(shù)據(jù)。這些如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage74</formula>6')Lfp=舍入Lfp到最接近的整數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage74</formula>比較壓縮級別為5時的算法和級別為2時的算法時，注意a)Lf載波相位的可用位數(shù)是15;以及b)用于將Lf載波變到其位表示的換算因數(shù)現(xiàn)在為"Lf/((4000/215)-1)"。在此實(shí)現(xiàn)中，我們基于由指定的壓縮級別模式索引的查找表，來概括這些值。j.載波數(shù)據(jù)的電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展壓縮在第一遍，我們試圖通過計(jì)算關(guān)于參考碼數(shù)據(jù)(RC)的載波頻率和用于每個衛(wèi)星的整數(shù)模糊度來使載波與碼觀測結(jié)果一致。我們對后面的歷元繼續(xù)使用相同的模糊度值，直到周跳發(fā)生(或有違反情況，由此N和載波的組合減去碼觀測結(jié)果使我們超過窗口的邊界)。為了確定用于載波相位數(shù)據(jù)的窗口大小(即，只是衛(wèi)星的每個載波觀測結(jié)果類型的窗口)，我們使用參考碼相位(RC)。通過區(qū)分RC可觀察量數(shù)據(jù)和新形成的與電離層/對流層無關(guān)的載波可觀察量(結(jié)合為該衛(wèi)星和頻率/跟蹤類型確定的模糊度)，來形成載波殘差。因?yàn)榻鈮嚎s過程使用這些相同的已知值(即，參考位置和軌道的數(shù)據(jù))，因此其能夠計(jì)算相同的對流層模型和衛(wèi)星時鐘。還給予解壓縮過程用于每個觀測結(jié)果的去除的電離層值。因此，用這些計(jì)算的值，解壓縮側(cè)能夠重構(gòu)初始數(shù)據(jù)。因此，在壓縮側(cè)，這些載波殘差告知窗口需要是多大。用于歷元的所有衛(wèi)星的Lf殘差隨后與4個可能的Lf窗口(其大小將立刻顯示)的窗口邊界比較以確定用于Lf的最大窗口。同樣地，來自所有其他載波觀測結(jié)果的數(shù)據(jù)(即，用于每個衛(wèi)星的頻率/跟蹤類型)貫穿此過程來確定用于每個類型的4種可能窗口的哪一個代表最大的。載波窗口大小基于標(biāo)準(zhǔn)壓縮模式載波窗口大小(即，4000個周期)。在電離層對流層優(yōu)化的擴(kuò)展壓縮方式下，有四個窗口dCarAmbWin=4000;dCarAmbWin[1]=dCarAmbWin/2.0dCarAmbWin[2]=dCarAmbWin/4.0dCarAmbWin[3]=dCarAmbWin/8.0因此，在電離層/對流層優(yōu)化的擴(kuò)展壓縮下，用于壓縮Lf載波相位的算法為對第一個歷元的數(shù)據(jù)開始打包之前l(fā))SetNf[sat]=999，999，999用于所有"sat"[1..32]用于生成將被打包的Lf的算法讓bYl=Lf上的波長(米/周期)。1)設(shè)定Lf=與電離層/對流層無關(guān)的Lf2)設(shè)定dCarCycLfWin=dCarAmbWin[選定的Lf窗口]3)設(shè)定INumLfBits=用于Lf窗口的位數(shù)4)設(shè)定dLfScale=pow(2.0，lNumLfBits-1);5)如果(fabs(RCt-bYf*(Nf[sat]+Lf))>(dCarCycLfWin/2.0)*bf1)則—注意在此模式中，我們不去除l/4的窗口大小，因?yàn)槲覀兛紤]了電離層/對流層5.l)Nf[sat]=(long)((RCt—bYf*Lf)/bYf)6)Lf=Lf+Nf[sat]7)Lf=fmod(Lf，dCarCycLfWin)8)Lfp=Lf/(dCarCycLfWin/dLfScale)9)Lfp=舍入Lfp到最接近的整數(shù)10)如果(Lfp==0)則10.l)Lfp=1因零具有不存在的特殊含義。k.文本消息塊當(dāng)CMRxGPS觀測結(jié)果頭塊(圖7)的文本塊存在(TBP)的值指示文本消息存在時，此塊將存在于CMRxGPS觀測數(shù)據(jù)消息中。使用特殊的編碼來區(qū)別目標(biāo)為最終用戶的文本消息和目標(biāo)為用于由最終用戶系統(tǒng)處理的消息。文本消息塊的一般形式示于圖32中。其被分成三部分1)消息長度(6位)這些位定義塊的消息主體部分的長度。用4個字節(jié)組成的單位來表示值，000000指4個字節(jié)，而111111指256個字節(jié)。2)Msg碼(4位)Msg碼被用來區(qū)分特殊消息和一般用戶文本消息。設(shè)成0000時，消息主體包含將顯示在接受器顯示屏上的一組ASCII字符。當(dāng)碼設(shè)成任何其他值時，其旨在為CMRx消息編碼器/解碼器的實(shí)施者定義的特殊用途的消息。例如，Msg碼值為0005可以指消息主體包含GIS條碼信息，等。3)消息主體75消息主體的解釋由消息主體的消息長度部分定義。前面是對用于允許能啟用GNSS的處理單元和設(shè)備間更快、更低帶寬的通信的通信系統(tǒng)的詳細(xì)描述。盡管關(guān)于系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)提供了許多細(xì)節(jié)，但應(yīng)認(rèn)為發(fā)明的范圍由隨附的權(quán)利要求界定。權(quán)利要求一種用于處于第一地點(diǎn)的第一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)設(shè)備與處于第二地點(diǎn)的第二GNSS設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南⒏袷?，包括消息識別塊，其具有指定消息長度的消息長度塊和指定消息類型的消息類型塊；以及消息主體。2.如權(quán)利要求1所述的消息格式，其中所述消息長度塊指定三種消息長度中的一種消息長度，其中零位是一種消息長度。3.如權(quán)利要求1所述的消息格式，其中所述消息主體包括來自所述第一GNSS設(shè)備的GNSS觀測數(shù)據(jù)。4.如權(quán)利要求3所述的消息格式，其中所述GNSS觀測數(shù)據(jù)包括GNSS觀測結(jié)果頭塊，其至少指定隨每個GNSS歷元遞增的序號；以及歷元基準(zhǔn)時間長度位，其指定所述歷元基準(zhǔn)時間的位的大小。5.如權(quán)利要求4所述的消息格式，其中所述GNSS觀測結(jié)果頭塊進(jìn)一步包括下列中的至少一項(xiàng)歷元繼續(xù)標(biāo)志，其標(biāo)明是否有具有相同歷元基準(zhǔn)時間的額外的消息；循環(huán)冗余校驗(yàn)標(biāo)志，其標(biāo)明所述消息中是否存在循環(huán)冗余校驗(yàn)數(shù)據(jù)；以及運(yùn)動標(biāo)志，其標(biāo)明所述第一GNSS設(shè)備是在固定地點(diǎn)還是在移動。6.如權(quán)利要求4所述的消息格式，進(jìn)一步包括下列中的至少一項(xiàng)站健康塊存在位，其標(biāo)明所述消息中是否存在站健康塊；位置塊存在位，其指示所述消息中是否存在位置塊；以及站點(diǎn)信息塊位，其指示所述消息中是否存在站點(diǎn)信息塊。7.如權(quán)利要求6所述的消息格式，其中如果所述站健康塊存在位是有效的，則所述消息中存在站健康塊，所述站健康塊指定處于所述第一地點(diǎn)的所述GNSS設(shè)備是否為可使用的、是否被監(jiān)控但不是健康的，或是否被監(jiān)控且是健康的；如果所述位置塊存在位是有效的，則位置塊存在并指示所述第一地點(diǎn)的緯度和經(jīng)度的至少一部分；以及如果所述站點(diǎn)信息存在位是有效的，則站點(diǎn)信息塊存在并至少指示站點(diǎn)名和站點(diǎn)碼。8.如權(quán)利要求7所述的消息格式，進(jìn)一步包括偽隨機(jī)噪聲容量指定塊，以定義偽隨機(jī)噪聲塊中存在的多個位。9.如權(quán)利要求8所述的消息格式，進(jìn)一步包括GNSS觀測結(jié)果塊存在位，其指示所述消息中是否存在GNSS觀測結(jié)果塊。10.如權(quán)利要求9所述的消息格式，其中如果所述GNSS觀測結(jié)果塊存在位是有效的，則所述消息中存在GNSS觀測結(jié)果塊，所述GNSS觀測結(jié)果塊提供用于所述第一地點(diǎn)的位置信息。11.如權(quán)利要求IO所述的消息格式，其中所述GNSS觀測結(jié)果塊包括定義塊，所述定義塊指定多個歷元和用于所述第一地點(diǎn)的所述位置信息，所述第一地點(diǎn)的所述位置信息將被在所述多個歷元內(nèi)傳遞。12.如權(quán)利要求11所述的消息格式，其中所述多個歷元從一擴(kuò)展到2n，其中n是整數(shù)。13.如權(quán)利要求4所述的消息格式，其中所述GNSS觀測結(jié)果頭塊包括下列中的至少一項(xiàng)歷元分?jǐn)?shù)部分的秒塊，其標(biāo)明低于一秒的歷元間隔是否存在；以及參考站別名塊，其為所述第一GNSS設(shè)備提供別名以識別通過單條邏輯信道傳送的來自多個GNSS設(shè)備的數(shù)據(jù)。14.如權(quán)利要求IO所述的消息格式，其中所述GNSS觀測結(jié)果塊包括位置的年齡塊，其指示自從先前的消息開始，所述第一地點(diǎn)是否改變；以及用于所述第一地點(diǎn)的所述位置信息，其包括緯度、經(jīng)度和高度。15.如權(quán)利要求7所述的消息格式，其中所述站點(diǎn)信息塊進(jìn)一步包括站點(diǎn)信息定義位，其指定多個歷元，所述站點(diǎn)信息將在所述多個歷元中傳輸；以及關(guān)于耦合到所述第一GNSS設(shè)備的天線和所述GNSS設(shè)備自身中的至少一個的信息。16.如權(quán)利要求1所述的消息格式，其中消息主體包括GNSS觀測結(jié)果數(shù)據(jù)頭塊，其包括GNSS觀測結(jié)果數(shù)據(jù)存在位，所述GNSS觀測結(jié)果數(shù)據(jù)存在位在激活時，指示來自所述第一GNSS設(shè)備的GNSS觀測結(jié)果被包括在所述消息主體內(nèi)；以及如果所述GNSS觀測結(jié)果數(shù)據(jù)存在位激活，則GNSS觀測結(jié)果塊包括來自所述第一GNSS接收器的GNSS觀測結(jié)果。17.如權(quán)利要求16所述的消息格式，其中所述GNSS觀測結(jié)果塊進(jìn)一步包括定義塊，其指定關(guān)于所述GNSS觀測結(jié)果的信息；至少一個PRN字，其指定觀測結(jié)果被包括在所述消息中的多個衛(wèi)星；以及電離層/對流層塊，其提供關(guān)于對所述GNSS觀測結(jié)果的電離層和對流層修正的信息。18.如權(quán)利要求17所述的消息格式，其中所述電離層/對流層塊包括有效數(shù)據(jù)可用的衛(wèi)星的平均的垂直電離層修正的距離測量結(jié)果；以及用于對流層修正的基線距離。19.如權(quán)利要求17所述的消息格式，其中所述定義塊包括壓縮級別塊，其指定用于碼和載波數(shù)據(jù)中每一個的壓縮級別；觀測結(jié)果集合塊，其指示一種類型的碼相位，所述一種類型的碼相位用作將為其提供數(shù)據(jù)的每個衛(wèi)星的參考碼；以及CNR塊，其指示存在載噪比數(shù)據(jù)的多個的衛(wèi)星。20.如權(quán)利要求19所述的消息格式，其中所述定義塊進(jìn)一步包括ORB位，其在激活時，指示所述GNSS觀測結(jié)果塊中存在軌道數(shù)據(jù)；以及SVCnt塊，其指定所述GNSS觀測結(jié)果塊中存在載噪比和軌道數(shù)據(jù)中至少一個的多個衛(wèi)星。21.如權(quán)利要求16所述的消息格式，其中所述GNSS觀測結(jié)果塊進(jìn)一步包括定義塊，其指定關(guān)于所述GNSS觀測結(jié)果的信息；以及所述定義塊包括主CTC位，所述主CTC位在激活時，指示主連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器信息包括在所述定義塊中。22.如權(quán)利要求21所述的消息格式，其中對于每個衛(wèi)星，所述GNSS觀測結(jié)果塊進(jìn)一步包括次要觀測結(jié)果存在塊，其在激活時，指示關(guān)于該衛(wèi)星被跟蹤的時間段的信息是可用的；跳動位，其標(biāo)明周跳是否已經(jīng)發(fā)生，所述跳動位僅當(dāng)連續(xù)跟蹤計(jì)數(shù)器信息不可用時才存在；以及碼信號和載波信號觀測結(jié)果。23.—種方法，其將衛(wèi)星可觀察量信息從處于第一地點(diǎn)的第一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)設(shè)備傳輸?shù)教幱诘诙攸c(diǎn)的第二GNSS設(shè)備，所述方法包括在所述第一GNSS設(shè)備處，確定衛(wèi)星的星座中的哪些衛(wèi)星在先前選擇的時間段中被連續(xù)地跟蹤，以由此定義在所述選擇的時間段中被連續(xù)地跟蹤的第一組衛(wèi)星；為在所述先前選擇的時間段中被連續(xù)地跟蹤的每個衛(wèi)星確定仰角值，所述仰角值包括對所述衛(wèi)星到穿過所述第一地點(diǎn)的水平面的接近度的測量結(jié)果；以及從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息包括只包括所述第一組衛(wèi)星中的最低的衛(wèi)星的仰角值，具有較高仰角值的所有衛(wèi)星在所述選擇的時間段中被連續(xù)地跟蹤，所述最低的衛(wèi)星和在所述選擇的時間段中被連續(xù)地跟蹤的具有較高仰角值的的所有衛(wèi)星的組形成第二組衛(wèi)星。24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中衛(wèi)星的所述星座中的每一個所述衛(wèi)星都傳輸使所述第一GNSS設(shè)備確定其地點(diǎn)的定時信息，所述方法進(jìn)一步包括在所述第二GNSS設(shè)備處，使用只來自于所述第二組衛(wèi)星的定時信息。25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述消息包括在所述消息的第一部分中的第一指示符，所述第一指示符指定所述消息的第二部分是否包括連續(xù)的跟蹤信息。26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述消息的所述第二部分包括所述第一組衛(wèi)星中的所述最低的衛(wèi)星的所述仰角值。27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中如果所述第一指示符沒有指定所述消息的所述第二部分包括所述連續(xù)的跟蹤信息，則不向所述第二GNSS設(shè)備提供所述消息的第二部分。28.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述先前選定的時間包括第一較長時間間隔，以及所述方法進(jìn)一步包括在所述第一GNSS設(shè)備處，確定衛(wèi)星的星座中的哪些衛(wèi)星在先前較短的時間間隔中被連續(xù)地跟蹤，以由此定義在所述較短的時間間隔中被連續(xù)地跟蹤第三組衛(wèi)星；為在所述較短的時間間隔中被連續(xù)地跟蹤的每個衛(wèi)星確定仰角值，所述仰角值包括所述衛(wèi)星到所述水平面的接近度的測量結(jié)果；以及從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸另外的消息，所述另外的消息只包括所述第三組衛(wèi)星中的最低的衛(wèi)星的仰角值，具有較高仰角值的所有衛(wèi)星在所述較短的時間間隔中被連續(xù)地跟蹤，所述最低的衛(wèi)星和在所述較短的時間間隔中被連續(xù)地跟蹤的具有較高仰角值的所有衛(wèi)星的組形成第四組衛(wèi)星。29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中衛(wèi)星的所述星座中的每一個所述衛(wèi)星都傳輸使所述第一GNSS設(shè)備確定其地點(diǎn)的定時信息，所述方法進(jìn)一步包括在所述第二GNSS設(shè)備處，使用只來自于所述第四組衛(wèi)星的定時信息。30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述另外的消息包括在所述消息的第三部分中的第二指示符，所述第二指示符指定所述消息的第四部分是否包括所述第四組衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤信息。31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述消息的所述第四部分包括所述第四組衛(wèi)星中的所述最低的衛(wèi)星的所述仰角值。32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中如果所述第二指示符沒有指定所述消息的所述第四部分包括所述連續(xù)的跟蹤信息，則不向所述第二GNSS設(shè)備提供所述消息的第四部分。33.如權(quán)利要求25所述的方法，其中如果所述消息不包括所述第一指示符，則對于每個衛(wèi)星在所述消息中包括一位，以標(biāo)明用于該衛(wèi)星的所述消息中的任何數(shù)據(jù)是否包括周跳；以及如果用于衛(wèi)星的所述位包括周跳，則用于該衛(wèi)星的數(shù)據(jù)不被所述第二GNSS設(shè)備使用。34.如權(quán)利要求23所述的方法，其中從所述第一GNSS設(shè)備傳輸?shù)剿龅诙礼NSS設(shè)備的只包括最低的衛(wèi)星的仰角值所述消息指定所述仰角值。35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中如果所述仰角值是90度，則所述第二組衛(wèi)星包括零個衛(wèi)星。36.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述較短的時間間隔具有持續(xù)時間，以及所述消息的所述第四部分進(jìn)一步指示所述較短的時間間隔的所述持續(xù)時間。37.—種方法，其將與衛(wèi)星信號相關(guān)的信息的修正從處于第一地點(diǎn)的第一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)設(shè)備傳送到處于第二地點(diǎn)的第二GNSS設(shè)備，所述方法包括在所述第一GNSS設(shè)備處，為衛(wèi)星的星座中的第一衛(wèi)星確定對電離層信號路徑延遲的第一電離層修正；比較所述第一電離層修正與用于電離層信號路徑延遲的第二電離層修正，用于電離層信號路徑延遲的所述第二修正用于假定直接在所述第一地點(diǎn)上方的衛(wèi)星；以及從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括所述第一電離層修正和所述第二電離層修正之間的差。38.如權(quán)利要求37所述的方法，進(jìn)一步包括對于衛(wèi)星的所述星座中多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星確定對電離層信號路徑延遲的相應(yīng)的電離層修正；比較所述相應(yīng)的電離層修正中的每一個與所述第二修正；從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括所述用于電離層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的電離層修正和所述第二修正之間的差。39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述第一電離層修正包括第一衛(wèi)星信號通過電離層的第一路徑長度的確定；以及所述第二電離層修正包括假定直接在所述第一地點(diǎn)上方的衛(wèi)星通過電離層的第二路徑長度的確定。40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述第一電離層修正和所述第二電離層修正之間的所述差包括差別所述第一路徑長度和所述第二路徑長度之間的差。41.如權(quán)利要求39所述的方法，其中對于衛(wèi)星的所述星座中所述多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星，對電離層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的電離層修正包括每個這樣的衛(wèi)星通過電離層到所述第一地點(diǎn)的路徑長度的確定；對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，比較通過電離層的所述路徑長度與所述第二路徑長度；以及對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括比較通過電離層的所述路徑長度與所述第二路徑長度的步驟的結(jié)果。42.如權(quán)利要求37所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一GNSS設(shè)備處，為衛(wèi)星的星座中的第一衛(wèi)星確定對于對流層信號路徑延遲的第一對流層修正；比較所述第一對流層修正與用于對流層信號路徑延遲的第二對流層修正，所述第二對流層修正是用于對流層信號路徑延遲的固定數(shù)量的對流層修正；以及從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括所述第一對流層修正和所述固定數(shù)量之間的差別。43.如權(quán)利要求42所述的方法，進(jìn)一步包括為衛(wèi)星的所述星座中多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星確定用于對流層信號路徑延遲的相應(yīng)的對流層修正；比較所述相應(yīng)的對流層修正中的每一個與所述第二修正；從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括用于對流層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的對流層修正和所述第二修正之間的差。44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述第一對流層修正包括第一衛(wèi)星信號通過對流層的第一路徑長度的確定；以及所述第二對流層修正包括固定值。45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中對于衛(wèi)星的所述星座中所述多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星，用于對流層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的對流層修正包括每個這樣的衛(wèi)星通過對流層到所述第一地點(diǎn)的路徑長度的確定；對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，比較通過電離層的路徑長度與所述固定值；以及對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括比較通過對流層的所述路徑長度與所述固定值的步驟的結(jié)果。46.如權(quán)利要求44所述的方法，其中對對流層信號延遲，使用Hopfield模型的近似來確定所述固定值。47.—種方法，其將與衛(wèi)星信號相關(guān)的信息的修正從處于第一地點(diǎn)的第一全球定位系統(tǒng)(GNSS)設(shè)備傳輸?shù)教幱诘诙攸c(diǎn)的第二GNSS設(shè)備，所述方法包括在所述第一GNSS設(shè)備處，為衛(wèi)星的星座中的第一衛(wèi)星確定用于對流層信號路徑延遲的第一對流層修正；比較所述第一對流層修正與用于對流層信號路徑延遲的第二對流層修正，所述第二對流層修正是用于對流層信號路徑延遲的固定數(shù)量的對流層修正；以及從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括所述第一對流層修正和所述固定數(shù)量之間的差。48.如權(quán)利要求47所述的方法，進(jìn)一步包括為衛(wèi)星的所述星座中多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星確定用于對流層信號路徑延遲的相應(yīng)的對流層修正；比較所述相應(yīng)的對流層修正中的每一個與所述第二修正；從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括用于對流層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的對流層修正和所述第二修正之間的差。49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中所述第一對流層修正包括第一衛(wèi)星信號通過對流層的第一路徑長度的確定；以及所述第二對流層修正包括固定值。50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中對于衛(wèi)星的所述星座中所述多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星，用于對流層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的對流層修正包括每個這樣的衛(wèi)星通過對流層到所述第一地點(diǎn)的路徑長度的確定；對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，比較通過電離層的所述路徑長度與所述固定值；以及對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括比較通過對流層的所述路徑長度與所述固定值的步驟的結(jié)果。51.如權(quán)利要求50所述的方法，其中對對流層信號延遲，使用Hopfield模型來確定所述固定值。52.如權(quán)利要求47所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一GNSS設(shè)備處于為衛(wèi)星的星座中的第一衛(wèi)星確定用于電離層信號路徑延遲的第一電離層修正；比較所述第一電離層修正與用于電離層信號路徑延遲的第二電離層修正，用于電離層信號路徑延遲的第二修正用于假定直接在所述第一地點(diǎn)上方的衛(wèi)星；以及從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括所述第一電離層修正和所述第二電離層修正之間的差。53.如權(quán)利要求52所述的方法，進(jìn)一步包括為衛(wèi)星的星座中多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星確定用于電離層信號路徑延遲的相應(yīng)的電離層修正；比較所述相應(yīng)的電離層修正中的每一個與所述第二修正；從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括用于電離層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的電離層修正和所述第二修正之間的差。54.如權(quán)利要求53所述的方法，其中所述第一電離層修正包括第一衛(wèi)星信號通過電離層的第一路徑長度的確定；以及所述第二電離層修正包括假定直接在所述第一地點(diǎn)上方的衛(wèi)星通過電離層的第二路徑長度的確定。55.如權(quán)利要求54所述的方法，其中所述第一電離層修正和所述第二電離層修正之間的所述差包括所述第一路徑長度和所述第二路徑長度之間的差。56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中對于衛(wèi)星的所述星座中所述多個額外的衛(wèi)星中的每一個衛(wèi)星，用于電離層信號路徑延遲的所述相應(yīng)的電離層修正包括每個這樣的衛(wèi)星通過電離層到所述第一地點(diǎn)的路徑長度的確定；對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，比較通過電離層的所述路徑長度與所述第二路徑長度；以及對于所述多個額外的衛(wèi)星中的每個衛(wèi)星，從所述第一GNSS設(shè)備向所述第二GNSS設(shè)備傳輸消息，所述消息只包括比較通過電離層的所述路徑長度與所述第二路徑長度的步驟的結(jié)果。全文摘要一種使用壓縮測量記錄格式的GPS信息的緊湊傳輸。一種用于在GNSS設(shè)備間提供消息的格式包括提供消息識別塊和消息主體。消息識別塊包括指定消息長度的信息和指定消息類型的消息類型塊。不是將所有的數(shù)據(jù)從一個設(shè)備發(fā)送到另一個設(shè)備，而是發(fā)送模糊的觀測數(shù)據(jù)以節(jié)約帶寬。在發(fā)送器處，利用信號結(jié)構(gòu)和星座幾何的知識連同簡化的大氣模型來解構(gòu)GNSS碼和載波觀測結(jié)果，這允許從觀測數(shù)據(jù)中去除能由接受器隱含地理解或再生的信息。這使得只有必要的信息被打包以傳輸?shù)浇邮芷?。文檔編號G01S5/02GK101713822SQ20091017898公開日2010年5月26日申請日期2009年10月9日優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日發(fā)明者B·W·雷蒙迪,K·弗格森,M·T·阿里森,M·奧爾布賴特申請人:天寶導(dǎo)航有限公司