测绘程序设计课件11来自07测绘3魏志刚.pptx

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1、NMEA-0183每条语句的格式：每条语句的格式：符号符号（ASCASC）定义定义HEXHEXDEXDEX说明说明$起始位起始位24243636语句起始位语句起始位aacccaaccc地址域地址域前两位为识别符，前两位为识别符，后三位为语句名后三位为语句名“，”域分隔符域分隔符2C2C4444域分隔符域分隔符dddddddddddd数据块数据块2A2A4242发送的数据内容发送的数据内容“*”校验和符号校验和符号后面的两位数是校后面的两位数是校验和验和hhhh校验和校验和校验和校验和/终止符终止符0D,0A0D,0A13,1013,10回车，换行回车，换行NMEA-0183NMEA-0183最

2、常用的几种格式是：最常用的几种格式是：$*ALM GPS$*ALM GPS历书数据历书数据$*GGA GPS$*GGA GPS定位数据定位数据$*GSV GPS$*GSV GPS卫星状态卫星状态$*ZDA$*ZDA 日期和时间日期和时间$*BEC$*BEC 自当前点到航路点的方向和距离自当前点到航路点的方向和距离$*XTE$*XTE 偏航距和操纵方向偏航距和操纵方向第1页/共43页2 2、二进制码、二进制码 二进制码是用两个符号二进制码是用两个符号0 0和和1 1表示的编码。表示的编码。GPSGPS的原的原始观测量、星历以及其他数据都采用了二进制码。为了始观测量、星历以及其他数据都采用了二进制

3、码。为了满足异步串行传送数据的要求，每一组数据需包含三个满足异步串行传送数据的要求，每一组数据需包含三个部分数据：部分数据：字头块、数据块和结束符字头块、数据块和结束符。字头块包括电文字头块包括电文的标志和语句名。数据块包括电文中全部数据。结束符的标志和语句名。数据块包括电文中全部数据。结束符包括校验和回车换行符。包括校验和回车换行符。各种各种GPSGPS接收机的数据格式在总体结构上相同，但接收机的数据格式在总体结构上相同，但具体采用的符号、内容、字长等略有不同，在编制软件具体采用的符号、内容、字长等略有不同，在编制软件之前，需知道次数据的具体结构。之前，需知道次数据的具体结构。第2页/共43

4、页 二、二、RINEX数据格式数据格式1989年，瑞士伯尔尼大学天文研究所为用于年，瑞士伯尔尼大学天文研究所为用于EUREF计划，提出了计划，提出了RINEX(Receiver-IndependentExchange)格式草案，以建立全欧高精度大地测量控制格式草案，以建立全欧高精度大地测量控制网。网。1989年年3月在美国新墨西哥州举行的第五届国际卫月在美国新墨西哥州举行的第五届国际卫星定位大地测量学术讨论会上，讨论了各种数据交换格星定位大地测量学术讨论会上，讨论了各种数据交换格式的差异，并达成了成立专门机构和编制式的差异，并达成了成立专门机构和编制GPS通用数据通用数据交换格式的协议。经过讨

5、论决定，以交换格式的协议。经过讨论决定，以RINEX格式草案格式草案为蓝本进行修改，形成了为蓝本进行修改，形成了RINEX(ver1.0)GPS通用数通用数据交据交换格式换格式。第3页/共43页 1989 1989年年8 8月在英国爱丁堡举行的国际大地测量协月在英国爱丁堡举行的国际大地测量协会会(1AG)(1AG)上和上和19901990年年9 9月在加拿大渥太华举行的第二届国际月在加拿大渥太华举行的第二届国际GPSGPS精密定位学术讨论会上，都进行了详尽的讨论，形成了精密定位学术讨论会上，都进行了详尽的讨论，形成了RINEX(ver2.0)GPSRINEX(ver2.0)GPS通用数据交换格

6、式。通用数据交换格式。最后一次定稿是最后一次定稿是19931993年年3 3月在瑞士伯尔尼举行的月在瑞士伯尔尼举行的IGSIGS地球动力学学术讨论会地球动力学学术讨论会上通过的。以后，又经过了多次修订和补充，例如上通过的。以后，又经过了多次修订和补充，例如19941994年年定义了多普勒和伪距校正，定义了多普勒和伪距校正，19961996年定义了突发事件时间校年定义了突发事件时间校正，正，19971997年增加了年增加了GLONASSGLONASS数据，和波长因子校正，数据，和波长因子校正，19981998年年重新定义了重新定义了GLONASSGLONASS导航电文的卫星钟差参数以及导航电文的

7、卫星钟差参数以及RINEXRINEX压压缩文件的内容等。这样，缩文件的内容等。这样，RINEXRINEX格式就成为各厂商、学校、格式就成为各厂商、学校、研究单位在编制软件时所采用的标准输入格式。研究单位在编制软件时所采用的标准输入格式。第4页/共43页 RINEX格式是纯ASCII码文本文件。共包含4个文件：(1)观测数据文件：ssssdddf.Yyo (2)导航文件：ssssdddf.Yyn (3)气象数据文件：ssssdddf.yym (4)GLONASS数据文件：ssssdddf.YYg 其中：ssss4个字母的测站名；ddd第一组数据的年积日；f当天的观测期序；yy年。第5页/共43页

8、 RINEXRINEX格式定义了格式定义了6 6种不同类型的数据种不同类型的数据文件，分别用于存放不同类型的数据文件，分别用于存放不同类型的数据观测值文件观测值文件(O O)（用于存放（用于存放GPSGPS观测值）观测值）导航电文文件导航电文文件(N N)（用于存放（用于存放GPSGPS卫星导航电文）卫星导航电文）气象数据文件气象数据文件(M M)（用于存放测站处所测定的气象数据）（用于存放测站处所测定的气象数据）GLONASSGLONASS导航电文文件导航电文文件(G G)（用于存放（用于存放GLONASSGLONASS导航电文）导航电文）GEOGEO导航电文文件导航电文文件(H H)（用于

9、存放在增强系统中搭载有（用于存放在增强系统中搭载有类类GPSGPS信号发生器的地球同步卫星（信号发生器的地球同步卫星（GEOGEO）的导航文件）的导航文件）卫星和接收机钟文件卫星和接收机钟文件(C C)（用于存放卫星和接收机时钟（用于存放卫星和接收机时钟信息）信息）第6页/共43页1、观测数据文件、观测数据文件字头名称字头名称6l80列列说明说明格式格式RINEXVERSION/TYPE格式版本格式版本(2)文件类型文件类型O-观测数据观测数据定位系统定位系统G-GPSR-GLONASSM-MIXEDI6，l4XA1，19XA1，19XPGM/RUNBY/DATE文件纲要名称文件纲要名称文件机

10、构名称文件机构名称文件建立日期文件建立日期A20，A20，A20COMMENT建议建议A60MARKERNAME测量点名称测量点名称A60MARKERNUMBER测量点编号测量点编号A20OBSERVER/AGENCY观测员姓名观测员姓名/机构机构A20，A40REC#/TYPE/VERS接收机编号接收机编号,型号和软件版本型号和软件版本 3A20ANT#/TYPE天线编号，型号天线编号，型号2A20APPROXPOSITIONXYZ测量点概略坐标测量点概略坐标XYZ3F14.4rfw.m表表6.1观测数据观测数据文件字头块文件字头块说明说明第7页/共43页续表续表1字头名称字头名称6l80列

11、列说明说明格式格式ANTENNA：DELTAH/E/N天线高天线高H天线向东偏心天线向东偏心E天线向西天线向西偏心偏心N3F14.4WAVELENGTHFACTL1/2L1和和L2的波长因子：的波长因子：1：整周模糊度；：整周模糊度；2：半周模糊度；：半周模糊度；0：L1单频单频跟踪卫星数跟踪卫星数(最大为最大为7颗，超过颗，超过7颗重复记颗重复记录录)；PRN卫星编号卫星编号2I6I67(3X，A1，I2)#/TYPESOFOBSERV文件中不同观测类型数文件中不同观测类型数观测类型定义：观测类型定义：L1，L2：L1，L2相位观测量相位观测量(cycle)C1：L1的的C/A伪距观测量伪距

12、观测量(m)P1，P2：L1，L2P码伪距观测量码伪距观测量(m)D1，D2：L1，L2的多普勒伪距观测量的多普勒伪距观测量(Hz)T1，T2：子午仪积分多普勒观测量子午仪积分多普勒观测量(cycle)实施实施AS后，改变后，改变L2和和P2，I69(4X，A2)INTERVAL观测间隔观测间隔(s)I6TIMEOFFIRSTOBS观测开始时间观测开始时间(年年,月月,日日,时时,分分,秒秒)时间系统：时间系统：GPS=GPS时间系统时间系统GLO=UTC时间系统时间系统GPS/GLONASS中的缺省值：中的缺省值：GPS=纯纯GPS文件文件GLO=纯纯GLONASS文件文件5I6，F12.6

13、6X，A3第8页/共43页续表续表2字头名称字头名称6l80列列说明说明格式格式TIMEOFLASTOBS观测结束时间观测结束时间(年年,月月,日日,时时,分分,秒秒)时间系统：时间系统：GPS=GPS时间系统时间系统GLO=UTC时间系统时间系统GPS/GLONASS中的缺省值：中的缺省值：GPS=纯纯GPS文件文件GLO=纯纯GLONASS文文件件5I6，F12.66X，A3LEAPSECONDS在在GPS/GLONASS中，自中，自1980年年1月月6日的跳秒日的跳秒I6#OFSATELLITES包含在文件中的卫星观测数目包含在文件中的卫星观测数目I6PRN/#OFOBS卫星编号卫星编号

14、如果多于如果多于9种观测量，则重复记录种观测量，则重复记录3X，A1，I2，9I66X，9I6ENDOFHEADER字头块结束符字头块结束符60X第9页/共43页表表6.2观测数据文件观测数据文件数据块数据块说明说明观测记录观测记录说明说明格式格式EPOCH/SATOrEVENTFLAG历元：年，月，日，时，分，秒历元：年，月，日，时，分，秒历元标志历元标志0:正常；正常；1:历元间中断；历元间中断；l:特征标志特征标志当前历元中卫星数目当前历元中卫星数目当前历元中卫星编号，如果超过当前历元中卫星编号，如果超过l2颗，则另起一颗，则另起一行行(A1，I2)接收机钟差接收机钟差(s)如果超过如果

15、超过12颗卫星，应用连续记录颗卫星，应用连续记录如果特征标志如果特征标志EpochFlagl：则特征标志：则特征标志：2：开始移动天线：开始移动天线3：安置在新点位，移动结束：安置在新点位，移动结束4：字头信息：字头信息5：异常：异常(历元太大历元太大)6：跳周记录：跳周记录标志标志2，5中都记录卫星编号中都记录卫星编号513,F117I3，I3I2(A1，I2)F12.932X，12(A1，I2)OBSERVATIONS观测量观测量:LLI，信号强度，在：，信号强度，在：EPOCH/SAT中记中记录了每一颗卫星的上述数据。如果超过录了每一颗卫星的上述数据。如果超过5个观测个观测(80byte

16、)，继续下一个记录。，继续下一个记录。观测量：相位：以整周计；伪距：以米计，表示观测量：相位：以整周计；伪距：以米计，表示观测量丢失观测量丢失LLI：表示卫星锁定状态：表示卫星锁定状态(07)正常，缺省值，有正常，缺省值，有AS存在存在信号强度：信号强度：0：不考虑；：不考虑；1：信号强度最小；：信号强度最小；5：信号强度说明适中；信号强度说明适中；9：信号强度最大。：信号强度最大。m(F143，I1，I1)第10页/共43页观测数据文件实例观测数据文件实例1（博飞）（博飞）2OBSERVATIONDATAG(GPS)RINEXVERSION/TYPE0001MARKERNAMEMotorol

17、aREC#/TYPE/VERS1.11600.00000.0000ANTENNA:DELTAH/E/N107G2G4G5G10G13G20G23WAVELENGTHFACTL1/2102G24G31WAVELENGTHFACTL1/2-2207349.43944370205.89264074058.1719APPROXPOSITIONXYZ2C1L1#/TYPESOFOBSERV10INTERVAL200541123239.999777TIMEOFFIRSTOBS20054113929.999281TIMEOFLASTOBSENDOFHEADER0541123239.9997769082451

18、32023243122569054.669118603475.09420310108.605106764543.19423378805.790122862522.54623582558.535123982685.27523668801.630124439153.65723453667.564123263631.02621794977.651114544384.08521935584.211115281103.8590541123249.9999235082451320232431第11页/共43页观测数据文件实例观测数据文件实例2（华测）（华测）2OBSERVATIONDATAGPSRINEX

19、VERSION/TYPEHuaceNavPGM/RUNBY/DATEB8MARKERNAMEOBSERVER/AGENCYAllstarREC#/TYPE/VERSANT#/TYPE-2231648.78514358075.89154073809.8284APPROXPOSITIONXYZ1.20900.00000.0000ANTENNA:DELTAH/E/N10WAVELENGTHFACTL1/22C1L1#/TYPESOFOBSERV20081774329.000000GPSTIMEOFFIRSTOBSENDOFHEADER081774330.000000007G2G4G10G13G12G

20、5G1723310686.608958592.40624164457.0100.00024612276.0580.00025212818.9740.00026214837.9010.00026415537.9150.00026745869.7660.000081774334.999996707G2G4G10G13G12G5G1720321583.689960362.80821177600.347-35439.40621621498.533-124588.479第12页/共43页观测数据文件实例观测数据文件实例1（中海达）（中海达）2 OBSERVATION DATA GPS RINEX VER

21、SION/TYPEIntegrate Solution PGM/RUN BY/DATE D3_ MARKER NAME OBSERVER/AGENCY Allstar REC#/TYPE/VERS ANT#/TYPE -2231573.2037 4359608.2656 4072218.8744 APPROX POSITION XYZ 1.5950 0.0000 0.0000 ANTENNA:DELTA H/E/N 1 0 WAVELENGTH FACT L1/2 2 C1 L1#/TYPES OF OBSERV 2008 1 7 3 0 4.000000 GPS TIME OF FIRST

22、OBS END OF HEADER 08 1 7 3 0 4.9999964 0 4G28G11G17G 8 20647868.167 946222.164 20531074.824 36132.584 22023509.403 915772.337 22392885.316 75948.159 08 1 7 3 0 9.9999968 0 5G28G11G17G 8G20 20646612.483 935516.949 20532592.404 39996.506 22021571.028 901475.073 22395756.117 86928.635 22680658.430 9123

23、85.257 第13页/共43页2、导航数据文件、导航数据文件卫星星历卫星星历是取自卫星的是取自卫星的广播导航电文广播导航电文，它是地面位置，它是地面位置计算的基础数据。在导航电文中，包含有卫星的轨道根数，计算的基础数据。在导航电文中，包含有卫星的轨道根数，卫星钟参数等。为了使地面位置计算工作速度更快，卫星发卫星钟参数等。为了使地面位置计算工作速度更快，卫星发送广播导航电文每秒一次，而广播导航电文每小时更新一次。送广播导航电文每秒一次，而广播导航电文每小时更新一次。所以每一次观测只需要记录一组广播导航文。表所以每一次观测只需要记录一组广播导航文。表6.36.3和和6.46.4分分别为导航文件字

24、头块说明和导航文件数据块说明。别为导航文件字头块说明和导航文件数据块说明。字头名称字头名称6l80列列说明说明格式格式RINEXVERSIONTYPE格式版本格式版本(2)文件类型（文件类型（“N”导航数据）导航数据）I6，14X，A1，19XPGM/RUNBY/DATE文件纲要名称文件纲要名称文件机构名称文件机构名称文件建立日期文件建立日期A20A20A20COMMENT建议建议/注释行注释行A60TONALPHA电离层参数电离层参数A0-A32X，4D124表表6.3导航文件字头块说明导航文件字头块说明第14页/共43页续表续表1字头名称字头名称6l80列列说明说明格式格式IONBETA电

25、离层参数电离层参数B0-B32X，4D124DELTA-UTC：A0,A1,T,W计算计算UTC时间的历书参数时间的历书参数A0，A1：计算时间改正：计算时间改正参数参数T：UTC数据的参考时数据的参考时间间W：UTC参考星期数参考星期数3X，2D1912219LEAPSECONDS跳秒引起的时间变化跳秒引起的时间变化I6ENDOFHEADER字头块结束符字头块结束符60X第15页/共43页表表6.4 6.4 导航文件数据记录块说明导航文件数据记录块说明观测记录观测记录说明说明格式格式PRN/EPOCH/SVCLKPRN卫星编号卫星编号历元：历元：TOC-时钟时间时钟时间年年(两位数字两位数字

26、)月月日日时时分分秒秒卫星时钟偏差卫星时钟偏差（s）卫星时钟漂移卫星时钟漂移(s/s)卫星时钟漂移率卫星时钟漂移率(s/s2)I2513F513D1912BROADCASTORBIT-1IODE星历数据有效期星历数据有效期Crs(m)n(rad/s)M0(rad)3X，4D1912BROADCASTORBIT-2Cuc(rad)e扁率扁率Cus(rad)()3X，4D1912第16页/共43页观测记录观测记录说明说明格式格式BROADCASTORBIT-3Toe星历参考时间星历参考时间(GPSs)Cic(rad)(rad)参考时刻的升交点赤经参考时刻的升交点赤经Cis(rad)3X，4D191

27、2BROADCASTORBIT-4I(rad)Crc(m)(rad)dot(rad/m)升交点赤经升交点赤经变化率变化率3X，4D1912BROADCASTORBIT-5Idot(rad/s)轨道倾角变轨道倾角变化率化率L2GPS星期数星期数(TOE)L2P数据标志数据标志3X，4D1912BROADCASTORBIT-6卫星精度卫星精度(m)卫星健康卫星健康(MSB)TGD(s)IODC时钟数据有效期时钟数据有效期3X，4D1912BROADCASTORBIT-7电文发送时间电文发送时间(GPS星期秒星期秒-由字由字HOW的的z一计数算起一计数算起)空空空空空空3X，4D1912续表续表1第

28、17页/共43页星历文件格式实例（博飞）星历文件格式实例（博飞）2NAVIGATIONDATARINEXVERSION/TYPEENDOFHEADER205411400.0-2.61943787336e-053.41060513165e-130.00000000000e+008.90000000000e+019.75625000000e+014.74555481426e-09-4.42758347760e-011.00800000000e+05-2.01165676117e-071.41881292197e+00-3.72529029846e-099.55203472630e-013.0562

29、5000000e+021.80370761514e+00-8.53606984729e-093.92873507616e-100.00000000000e+001.31800000000e+030.00000000000e+000.00000000000e+000.00000000000e+001.01979821920e-078.90000000000e+010.00000000000e+00405411400.02.88866925985e-04-2.29647412198e-110.00000000000e+001.31000000000e+021.04468750000e+024.81

30、770067657e-091.94549717125e+001.00800000000e+05-2.42143869400e-081.43883286372e+004.28408384323e-082.29295265354e-100.00000000000e+001.31800000000e+030.00000000000e+000.00000000000e+0050541135944.09.07476060092e-052.72848410532e-120.00000000000e+001.00784000000e+05-1.67638063431e-07-7.53332565885e-0

31、1-4.28408384323e-089.36583357690e-012.49843750000e+029.35275033479e-01-8.46785272005e-09-4.52161691492e-100.00000000000e+001.31800000000e+030.00000000000e+000.00000000000e+00第18页/共43页星历文件格式实例（华测）星历文件格式实例（华测）2NAVIGATIONDATARINEXVERSION/TYPEHuaceNavPGM/RUNBY/DATEGPSRECEIVERNAVIGATIONDATACOMMENTENDOFHE

32、ADER02817800.01.64345372468D-042.95585778076D-120.00000000000D+009.44368466429D-012.07468750000D+022.43787116102D+00-8.00997650482D-09-4.53233164695D-100.00000000000D+001.46100000000D+030.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.0000000000

33、0D+000.00000000000D+000.00000000000D+0002817800.01.64345372468D-042.95585778076D-120.00000000000D+009.44368466429D-012.07468750000D+022.43787116102D+00-8.00997650482D-09-4.53233164695D-100.00000000000D+001.46100000000D+030.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.000000000

34、00D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+00058171000.06.35245349258D-041.77351466846D-110.00000000000D+009.41881804129D-011.58031250000D+021.22009325049D+00-7.74675125471D-094.35018120251D-100.00000000000D+001.46100000000D+030.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000

35、000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+000.00000000000D+00第19页/共43页 3 3气象数据文件气象数据文件 一个完整的一个完整的RINEXRINEX文件包含有气象数据文件，但在绝大多数工文件包含有气象数据文件，但在绝大多数工作中都不需要这一文件，因为在数据处理时，只需要简单输入气象参作中都不需要这一文件，因为在数据处理时，只需要简单输入气象参数即可。数即可。表6.5气象数据文件字头块字头名称（字头名称（6180列）列）说明说明格式格式

36、RINEXVERSIONTYPE格式版本格式版本(2)文件类型（文件类型（“M”气象数据）气象数据）I6，14X，A1，19XPGM/RUNBY/DATE文件纲要名称文件纲要名称文件机构名称文件机构名称文件建立日期文件建立日期A20A20A20COMMENT建议建议A60MARKERNAME测站名测站名(可能与观测文件同名可能与观测文件同名)A60MARKERNUMBER测站数测站数(可能与观测文件同数可能与观测文件同数)A20#/TYPESOFOBSERV不同观测类型数，观测类型符号如下：不同观测类型数，观测类型符号如下：PR：大气压力：大气压力(mbar)TD：大气干分量温度：大气干分量温

37、度()HR：相对湿度：相对湿度(%)ZW：湿分量天顶路径延迟：湿分量天顶路径延迟(mm)I69(4X，A2)ENDOFHEADER字头块结束符字头块结束符60X第20页/共43页表6.6气象数据文件数据块观测记录观测记录说明说明格式格式EPOCH/NETGPS时间历元时间历元(非当地时间非当地时间)年年(2位位),月，日，时，分月，日，时，分,秒秒气象数据气象数据6I3mF71三、几种常见接收机的数据格式三、几种常见接收机的数据格式原始观测量包括位置、伪距、相位和星历等，大多数原始观测量包括位置、伪距、相位和星历等，大多数采用二进制格式，有的也提供采用二进制格式，有的也提供ASCII码。各个厂

38、家的接收码。各个厂家的接收机，其数据格式是不同的。下面给出几种常用的接收机和机，其数据格式是不同的。下面给出几种常用的接收机和OEM芯片的原始数据格式。芯片的原始数据格式。第21页/共43页1、TrimbleTrimble公司公司生产了生产了4000ST、SST、SE、SSE、SI、SSI、4600LS等系列的等系列的GPS接收接收机，他的原始数据机，他的原始数据记录在记录在*.dat文件中，文件中，其数据格式如下表：其数据格式如下表：第22页/共43页第23页/共43页2、MotorolaMotorolaVP-core是一种是一种8通道通道GPS芯芯片，可用于开发为测片，可用于开发为测地型单

39、频接收机，在地型单频接收机，在我国已广泛使用。其我国已广泛使用。其位置数据输出格式、位置数据输出格式、观测数据格式、星历观测数据格式、星历数据输出格式见表：数据输出格式见表：第24页/共43页第25页/共43页实例：实例：Motorola-d9A:0100475053303030312D-3038303130374847GPS0001-080107HG139A:01105430312E33323046-5245513130FFFFFFT01.320FREQ10.139A:0120FFFFFFFFFFFFFFFF-FFFFFFFFFFFFFFFF.139A:0130FFFFFFFFFFFFFFF

40、F-FFFFFFFFFFFFFFFF.139A:0140FFFFFFFFFFFFFFFF-FFFFFFFFFFFFFFFF.139A:0150FFFFFFFFFFFFFFFF-FFFFFFFFFFFFFFFF.139A:0160FFFFFFFFFFFFFFFF-FFFFFFFFFFFFFFFF.139A:0170FFFFFFFFFFFFFFFF-FFFFFFFFFFFFFFFF.-d139A:0B0040404561010707D8-0537153B9AC3E708Ea.7.;.139A:0B10924A4C1920BF7300-00044A0000069E00.JL.s.J.139A:0B2

41、00300000028000704-0208C4A00408FFA0.(.139A:0B300500D2001108FFA0-14087EA01700C100.139A:0B401800ED000100C300-20670D0A40404561.g.Ea139A:0B50010707D80619003B-9593110892498019.;.I.139A:0B6020BF900000043000-0006880005000000.0.139A:0B701C000606020889A0-0408FFA00C0874A0.t.第26页/共43页-d139A:0D004040456701A4D13B

42、-8D1ED7020801A4D1Eg.;.139A:0D10371B01107FFFC74A-0B9EBFFD640408017.J.d.139A:0D20A4D13780ED699452-171A135244FAD405.7.i.R.RD.139A:0D30C000000000000000-ED0C06C000D49E00.139A:0D4000110801A4D13774-11C9C009FFE40F89.7t.139A:0D50FCFBAE140801A4D1-36F76B9CB0EE5DDF.6.k.139A:0D601399CE077A17C000-0000000000007CCF

43、.z.|.139A:0D70AC0C0186C9000018-C000000000000000.-d139A:03807A9F1A5E7FFFFA60-088CB3004126738Fz.A&s.139A:0390BC19520E01D173FF-A8A152E5FD820D0A.R.s.R.139A:03A040404266116D5100-115CDEA767B6BCE9Bf.mQ.g.139A:03B07382F8EB591A5E00-FFF805E43859009As.Y.8Y.139A:03C0355FDDDCB4240074-019D258E0B3FA10D5_.$.t.%.?.1

44、39A:03D08B6B1A5E7D004C35-4B298DFFD8271439.k.L5K).9139A:03E0BF22B287AAFB7EFF-A8785903F71C0D0A.xY.139A:03F040404266146D5000-195CDEA767B6BCE9Bf.mP.g.第27页/共43页6-3卫星位置计算程序设计卫星位置计算程序设计 为了计算卫星在为了计算卫星在WGS84大地坐标系中大地坐标系中的位置，首先需要计算卫星在其轨道平面的位置，首先需要计算卫星在其轨道平面内的位置。此时定义：内的位置。此时定义：原点与地心原点与地心M相重相重合，合，x轴指向升交点，轴指向升交点，

45、y轴在轨道平面内垂轴在轨道平面内垂直于直于x轴，我们称其为轨道平面直角坐标轴，我们称其为轨道平面直角坐标系，在卫星坐标计算中，它是一种过渡性系，在卫星坐标计算中，它是一种过渡性的坐标系。的坐标系。下面我们讨论观测瞬间下面我们讨论观测瞬间GPSGPS卫卫星在地面坐标系中坐标的计算方法：星在地面坐标系中坐标的计算方法：第28页/共43页1计算卫星运行的平均角速度计算卫星运行的平均角速度na为卫星轨道的长半轴，为卫星轨道的长半轴，GM为地球引力为地球引力常数常数(含大气层含大气层)，其值为，其值为398600.510398600.5101414m m3 3/s/s2 2它们都有确定值。利用导航电文中

46、给出的摄它们都有确定值。利用导航电文中给出的摄动改正数动改正数n,n,则可算出卫星运行的实际平均则可算出卫星运行的实际平均角速度角速度:n=n0+n 第29页/共43页2计算归化时间计算归化时间tktkt-t0e3计算观测瞬间的卫星平近点角从计算观测瞬间的卫星平近点角从M Mk k M Mk kM M0 0+nt+ntk k 4.4.计算偏近点角计算偏近点角E Ek k Ek=Mk+esinEk(Ek,Mk 以弧度计)第30页/共43页Ek=Mk+esinEk(Ek,Mk 以弧度计)迭代法迭代法第31页/共43页Ek=Mk+esinEk(Ek,Mk 以弧度计)微分迭代法：微分迭代法：取近似值：

47、取近似值：计算相应的偏近点角改正数：计算相应的偏近点角改正数：第32页/共43页重复上面的运算，直到dM可以忽略为止。5计算真近点角计算真近点角Vk6 6计算升交距角k kk k=V=Vk k+为卫星电文给出的近地点角距。第33页/共43页7 7摄动改正项的计算摄动改正项的计算8 8计计算算经经过过摄摄动动改改正正的的升升交交距距角角k k、卫卫星星的矢径的矢径r rk k和轨道倾角和轨道倾角i ik kk k=k k+r rk k=a(1-cosE=a(1-cosEk k)+)+r rik=i0+i+itk 第34页/共43页9 9计算卫星在轨道平面直角坐标系的坐标计算卫星在轨道平面直角坐标

48、系的坐标xk=rkcoskyk=rksink10观测时刻升交点经度的计算观测时刻升交点经度的计算=7.2921156710-5rad/s,、toe 可从卫星电文中获取可从卫星电文中获取。第35页/共43页11计算卫星在地心固定坐标系中的直角坐标计算卫星在地心固定坐标系中的直角坐标12卫星在协议地球坐标系中坐标的计算卫星在协议地球坐标系中坐标的计算程序如下：程序如下：第36页/共43页第37页/共43页第38页/共43页第39页/共43页第40页/共43页作业：作业：1、解释下面文件的含义、解释下面文件的含义AGMTMARKERNAME49806M001MARKERNUMBER-Unknown-

49、OBSERVER/AGENCYLP03033ASHTECHZ-XII3CC00REC#/TYPE/VERSCR519991758ASH701945B_MSCITANT#/TYPE-2339956.2676-4707748.82493601666.0953APPROXPOSITIONXYZ0.00830.00000.0000ANTENNA:DELTAH/E/N11WAVELENGTHFACTL1/25L1L2C1P1P2#/TYPESOFOBSERV30.0000INTERVALteqcwindowed:start2004Jan100:00:00.000COMMENTteqcwindowed:d

50、elta=86400.000secCOMMENT2004110030.0000000GPSTIMEOFFIRSTOBSENDOFHEADER04110030.000000009G30G21G9G10G24G6G17G5G4-22832532.55349-17773008.2724720678166.715420678166.953420678172.2434-2633618.18949-2027405.6334425168998.147425168997.416425169006.43342931227.783492305021.0954525445781.628425445782.03242