北斗天基高精度差分電文生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種針對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基于地球同步軌道衛(wèi)星播發(fā)的差分電 文生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在國際上使用的最廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)差分電文格式是由國際無線電技術(shù)委 員會制定的RTCMSC104標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)有2010年更新的2. 3版，也有2011年7月更新的 3. 1版。兩種版本都支持差分GNSS服務(wù)。
[0003]RTCMSC10402. 3定義了 63種信息類型，支持對GPS和GLONASS的差分信息播發(fā)， 支持實時動態(tài)定位（RTK)，不支持對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的差分信息播發(fā)。RTCMSC10402. 3 格式的差分電文播發(fā)主要通過地基播發(fā)方式來實現(xiàn)，天基播發(fā)存在數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)傳輸速 率要求太高的問題，因此難以實現(xiàn)。
[0004] RTCMSC10403. 1的格式標(biāo)準(zhǔn)與2. 3版相比有很大的變化，不僅在內(nèi)容設(shè)計和格式 編排上有所更新，支持GPS和GLONASS的單參考站或多參考站的實時動態(tài)定位，而且引入了 狀態(tài)空間參數(shù)。
[0005] 盡管如此，RTCMSC10402. 3和RTCMSC10403. 1都不是能直接適用于北斗衛(wèi)星導(dǎo) 航系統(tǒng)天基高精度差分電文播發(fā)的格式，均存在數(shù)據(jù)量大、傳輸速率快、地面站設(shè)備難以實 現(xiàn)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于地球同步軌道衛(wèi)星播發(fā)的北斗差 分電文生成方法，使北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度提高至分米級，滿足分米級定位用戶的 需求。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
[0008] (1)確定北斗差分電文所需播發(fā)的信息類型，包括衛(wèi)星軌道誤差修正、衛(wèi)星鐘差修 正、碼偏移修正、用戶測距精度、衛(wèi)星快速時鐘修正；
[0009] (2)確定每種信息類型的數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)量，每種信息類型都由數(shù)據(jù)頭和衛(wèi)星詳 細(xì)數(shù)據(jù)兩步組成，每顆衛(wèi)星的詳細(xì)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)頭之后依次順序出現(xiàn)；數(shù)據(jù)頭包括信息編號、 衛(wèi)星歷元、更新間隔、多信息標(biāo)識、數(shù)據(jù)齡期；衛(wèi)星詳細(xì)數(shù)據(jù)分別為衛(wèi)星軌道修正信息詳細(xì) 數(shù)據(jù)、衛(wèi)星時鐘修正信息詳細(xì)數(shù)據(jù)、碼偏移信息詳細(xì)數(shù)據(jù)、用戶測距精度詳細(xì)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星快 速時鐘修正信息詳細(xì)數(shù)據(jù)；
[0010] 衛(wèi)星軌道修正信息詳細(xì)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星ID、軌道修正數(shù)據(jù)有效齡期、徑向誤差、切向 誤差、法向誤差、徑向誤差變化率、切向誤差變化率、法向誤差變化率；衛(wèi)星軌道修正信息數(shù) 據(jù)量=數(shù)據(jù)頭位數(shù)+衛(wèi)星軌道修正詳細(xì)信息位數(shù)*衛(wèi)星數(shù)量；
[0011] 衛(wèi)星時鐘修正信息詳細(xì)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星ID、鐘差系數(shù)常數(shù)項誤差、鐘差系數(shù)一次項 誤差、鐘差系數(shù)二次項誤差；衛(wèi)星時鐘修正信息數(shù)據(jù)量=數(shù)據(jù)頭位數(shù)+衛(wèi)星時鐘修正詳細(xì) 信息位數(shù)*衛(wèi)星數(shù)量；
[0012] 碼偏移信息詳細(xì)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星ID、每顆衛(wèi)星碼偏移數(shù)量、信號通道標(biāo)識、碼偏移； 碼偏移信息數(shù)據(jù)量=數(shù)據(jù)頭位數(shù)+(每顆衛(wèi)星碼偏移數(shù)量位數(shù)+碼偏移*每顆衛(wèi)星碼偏移 數(shù)量）*衛(wèi)星數(shù)量；
[0013] 用戶測距精度詳細(xì)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星ID和用戶測距精度；用戶測距精度信息數(shù)據(jù)量 =數(shù)據(jù)頭位數(shù)+用戶測距精度*衛(wèi)星數(shù)量；
[0014] 衛(wèi)星快速時鐘修正信息詳細(xì)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星ID和快速時鐘修正；衛(wèi)星快速時鐘修 正信息數(shù)據(jù)量=數(shù)據(jù)頭位數(shù)+用戶測距精度*衛(wèi)星數(shù)量；
[0015] (3)北斗天基高精度差分電文的播發(fā)內(nèi)容根據(jù)實際需求和數(shù)據(jù)精度分為兩組發(fā)播 內(nèi)容，第一組依次包括衛(wèi)星軌道修正信息、衛(wèi)星時鐘修正信息、碼偏移信息、用戶測距精度， 第二組依次包括衛(wèi)星軌道修正信息、快速時鐘修正信息、碼偏移信息、用戶測距精度；當(dāng)時 鐘修正信息的數(shù)據(jù)精度和更新間隔滿足用戶精度需求時，采用第一組內(nèi)容進(jìn)行廣播；當(dāng)時 鐘修正信息的更新間隔不能滿足要求時，采用第二組內(nèi)容進(jìn)行廣播。
[0016] 所述的步驟（3)采用多頻點單支路的方式來實現(xiàn)，即在每個播發(fā)頻點的單個支路 上進(jìn)行數(shù)據(jù)播發(fā)。
[0017] 所述的北斗天基高精度差分電文中，幀由若干子幀組成，每個子幀內(nèi)容包括同步 字、幀編號、子幀編號、衛(wèi)星標(biāo)識、健康狀況、C1I路調(diào)制信息標(biāo)識、C1Q路調(diào)制信息標(biāo)識、C2I 路調(diào)制信息標(biāo)識、C2Q路調(diào)制信息標(biāo)識、CAPST與UTC閏秒差、所需播發(fā)的信息類型、CRC校 驗碼。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明生成的北斗差分電文可以彌補現(xiàn)有數(shù)據(jù)播發(fā)格式不 包含北斗修正數(shù)據(jù)的空白，用于數(shù)據(jù)修正可以使用戶定位精度提高至分米級，尤其適用于 利用地球同步軌道衛(wèi)星進(jìn)行廣播。
【附圖說明】
[0019] 圖1是差分電文生成流程圖。
[0020] 圖2是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)1時C1頻點I支路電文幀結(jié)構(gòu)。
[0021] 圖3是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)1時C1頻點I支路電文子幀1、2結(jié)構(gòu)。
[0022] 圖4是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)1時C1頻點I支路電文子幀3結(jié)構(gòu)。
[0023] 圖5是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)1時C2頻點I支路電文幀結(jié)構(gòu)。
[0024] 圖6是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)1時C2頻點I支路電文子幀1-31結(jié)構(gòu)。
[0025] 圖7是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)1時C2頻點I支路電文子幀32結(jié)構(gòu)。
[0026] 圖8是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C1頻點I支路電文幀結(jié)構(gòu)。
[0027] 圖9是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C1頻點I支路電文子幀1-12結(jié)構(gòu)。
[0028] 圖10是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C1頻點I支路電文子幀13結(jié)構(gòu)。
[0029] 圖11是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C1頻點I支路電文子幀14、15結(jié)構(gòu)。
[0030] 圖12是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C2頻點I支路電文幀結(jié)構(gòu)。
[0031] 圖13是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C2頻點I支路電文子幀1-13結(jié)構(gòu)。
[0032] 圖14是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C2頻點I支路電文子幀14結(jié)構(gòu)。
[0033] 圖15是播發(fā)電文結(jié)構(gòu)2時C2頻點I支路電文子幀