精密星历介绍
GPS精密星历
目前，全球260多个lGS跟踪站中，我国占20多个，分布在武汉、拉萨、乌鲁木齐、昆明、上海等地,全球IGS网的GPS数据，由单台接收机交换(RINEX)格式生成的日观测和导航数据文件组成，其存储方式为ASCII码文本格式，内容包括观测值、导航星历信息、气象数据等。这些数据经UNIX压缩后传送到相应的数据中心。观测值文件包括从O0：O0：O0至23：59：59 GPS时段内所观测的数据。采样率都采用标准的30s。
RINEX格式命名规则为：ssssdddf．yyt。
其中：SSSS表示测站名；
ddd表示年积日(从1月1日起算)；f表示一天内的文件序号(时段号0，1等)；YY表示年号，如98表示1998，00表示2000等；t表示文件类型，0表示观测值，N表示星历，M 表示气象数据，G表示GLONASS星历，H 表示同步卫星GPS载荷的导航电文。bjfs1230．040是一观测数据文件名，bjfs为站点代码(4字节)，123为年积日，0为时段号，04代表2004年，O为文件性质码，代表观测文件。bjfs1230．04n为站点广播星历文件，性质码用n表示，其中auto1230．04n 为广播星历文件，是必须下载的文件。bjfs1230．04m 为气象数据文件，性质码用ITI表示。
IGS提供的重要信息不仅包括IGS跟踪站的观测值数据，还包括站点坐标、相应的框架、历元和站移动速度等。IGS站坐标采用ITRF坐标。
IGS精密星历采用sp3格式，其存储方式为ASCII文本文件，内容包括表头信息以及文件体，文件体中每隔15 min给出1个卫星的位置，有时还给出卫星的速度。它的特点就是提供卫星精确的轨道位置。采样率为15分钟，实际解算中可以进行精密钟差的估计或内插，以提高其可使用的历元数。
1．命名规则
常用的sp3格式的命名规则为：tttwwwwd．sp3
其中：ttt表示精密星历的类型，包括IGS(事后精密星历)、IGR(快速精密星历)、IGU(预报精密星历)三种}wwww表示GPS周；d表示星期，0表示星期日，1～6表示星期一至星期六。文
件名如：igs12901．sp3，其中igs为计算单位名，1290为GPS周，1为星期一。以igr开头的星历文件为快速精密星历文件，以igu开头的星历文件为超快速精密星历文件。三种精密星历文件的时延、精度、历元间隔等各不相同，在实际工作中，根据工程项目对时间及精度的要求，选取不同的sp3文件类型。
三种精密星历的有关指标
名称时延更新率采样率精度
事后精密星历约11天每周 15 rain <5cm
精密卫星钟差约11天每周 b m1n 0．1～0．2ns
快速精密星历 17 h 每天 15 rain < 5cm
快速卫星钟差 17 h 每天 0 m1n 0．2～0．3ns
预报精密星历实时 12 h l5 rain 约25cm
预报卫星钟差实时 12 h 15 rain 约5ns
IGS精密星历采用的是IERS(国际地球自转服务)发布的ITRF(International Terrestrial Refer—ence Frame)框架，ITRF 的构成是基于VLBI、LLR、SLR、GPS和DORIS等空间大地测量技术的观测数据，由IERS中心局分析得到的全球站坐标和速度场。
自1988 年起，IERS 已经发布ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF9 1、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF2OO0等全球参考框架。
ITRF是通过对框架的定向、原点、尺度和框架时间演变基准的明确定义来实现的。
WGS一84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，GPS卫星发布的广播星历参数就是基于此坐标系统的。WGS一84坐标系统的全称是World GeodicalSystem-84(世界大地坐标系一84)，它是一个地心地固坐标系统，由美国国防部制图局建立。WGS～84坐标系的坐标原点位于地球的
质心，Z轴指向BIH1984．0定义的协议地球极方向，X 轴指向BIH1984．0的起始子午面和赤道的交点，y轴与X轴和Z轴构成右手系。
ITRF与WGS一84
ITRF和WGS一84同属于现代意义上的大地测量基准，两者在概念上存在着一定的差异，但实际上站点之间的坐标差别很小。
目前，IGS组织定期向用户提供以下两类数据：一是IGS全球跟踪站的观测数据；二是IGS 的产品，包括：①GPS卫星的精密星历、快速星历、预报星历；②GPS卫星钟和站钟的信息；③地球自转参数；④IGS跟踪站坐标及其位移速度等(赖锡安等，2004)。IGS定期把这些数据存放在网站(ftp://https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,)的FTP服务器上。
常用网址：
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/ftp/GPS/
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/orbits/
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/gpsdataresources.shtml
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/corporate/en/support/lgs_page_catalog.htm?cid= 2929
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/secure_site/software/utilities.php
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/
ftp://terras.gsi.go.jp
http://itrf.ensg.ign.fr/ITRF_solutions/
http://www.geod.nrcan.gc.ca/products-produits/ppp_e.php
UCSD的GPS精密星历、IGS站数据等下载2010-07-08 20:04:36| 分类：GPS | 标签：|字号大中小订阅
原始地址：https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,
公众FTP站点地址：https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/pub/
多数可以匿名登录，用户名：anonymous，密码：Email地址。
我等进去很多次，有几次登不进去，那几次不让匿名。
要下精密星历进PRODUCTS
各文件夹的数据介绍：
SOPAC/CSRC Public FTP Archive Structure
GSAC SOPAC's GPS Seamless Archive
combinations SOPAC's weekly GLOBK solutions
docs GPS Sitelogs and SOPAC reports
gamit GAMIT setup, tables, etc
gipsy GIPSY solutions, setup, etc
gfiles orbits in the GAMIT g-file format
hfiles Global and regional GAMIT h-file solutions
highrate High rate GPS data < 30 second sample rate
met GPS RINEX Meteorological files
misc Miscellaneous data and products
nav GPS RINEX Navigation files
nrtdata Hourly GPS RINEX data files
products Variety of IGS products (sp3, erp, sum, etc)
qc Quality Control
raw Raw GPS data files (SCIGN)
rinex GPS RINEX Observation files
software Publicly-available software
solutions GPS analysis solutions using GAMIT software timeseries Timeseries files (xyz, neu, filtered)
troposphere IGS combinations of tropospheric estimates For more information contact : sopac@https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,
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GPS星历下载地址：https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/GPS/
两种格式SEM Almanacs Yuma Almanacs
GLONASS星历下载：
http://www.glonass-ianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=202:21:2978185154020907
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/NORAD/elements/glo-ops.txt
GPS和GLONASS混合星历：
(Latest combined GPS/GLONASS Almanac)
Ashtech提供的星历：
GPS星历文档来自：美国海岸警卫队（US Coast Guard Navigation Center.）和美国航空司令部第二空间研究中队（2nd Space Operations Squadron ）
关于GPS历书的命名规则为：wwww.tttttt
wwww：GPS周
tttttt ：GPS秒
★历书（Almanac）数据中各变量含义：
ID: 卫星的PRN号，范围为1—31
Health: 卫星健康状况，零为信号可用，非零为信号不可用
Eccentricity: 轨道偏心率
Time of Applicability(s): 历书的基准时间
orbital Inclination(rad): 轨道倾角
Rate of Right Ascen(r/s): 升交点赤经变化率
SQRT(A) (m 1/2): 轨道长半轴的平方根
Right Ascen at Week(rad): 升交点赤经
Argument of Perigee(rad): 近地点俯角
Mean Anom(rad): 平均近点角
Af0(s): 卫星时钟校正参数（钟差）
Af1(s/s): 卫星时钟校正参数（钟速）
week: GPS周数
http://glonass-iac.ru/en/archive/
可下载GPS与GLONASS的精密星历。
GPS广播星历计算卫星位置和速度
“GPS广播星历计算卫星位置和速度” 及“GPS伪距定位”计算试验 1．试验内容及上交成果 1.1 试验内容 应用C语言按预定格式（函数、输入输出变量之名称、类型）编写“GPS广播星历计算卫星位置和速度”函数SatPos_Vel( )、“GPS伪距定位”函数Positioning( )。将此两个函数组成文件F2.cpp，并包含于文件GPS_Positioning.cpp中。编译、连接并运行文件GPS_Positioning.cpp，逐一时刻读取广播星历（Ephemeris.dat）、观测时间及伪距、卫星号（Observation.dat）信息，计算WGS84坐标系中观测时刻相应的卫星位置、速度以及载体位置，结果保存于文件Position.dat中。 1.2 上交成果 磁盘文件F2.cpp、Position.dat，并存于“学号作者中文姓名”目录中。 2．函数说明 2.1 星历文件读取函数 void EFileReading(Efile) 功能：读取星历文件，给星历数据结构体Ephemeris赋值。 输入变量：EFile 字符串，文件名。 2.2 观测数据读取函数 int ObsReading(fp_Obs,Time,Rho,Mark) 功能：从文件Observation.dat中读取某一时刻的伪距、卫星号。读取成功函数值返回“1”，失败返回“－1”（读错，或至文件尾）。 输入变量：fp_Obs 文件指针； 输出变量：Time double，时间（秒）； Rho double[12]，伪距（米）； Mark int[12]，卫星号，“－1”表示此通道无卫星、无伪距。 2.3 最小二乘估计函数 int LeastSquareEstimation(Y,A,P,m,n, X) 功能：最小二乘方法求解观测方程Y=AX+ε，其中观测值方差阵的逆阵为P（也称为权阵），得未知参数X。成功返回“1”，失败返回“－1”（亏秩）。 输入变量：Y double[m]，观测方程自由项（米）； A double[m×n]，系数阵（无量纲），按第1行第1、2……n元素，
精密星历介绍
GPS精密星历 目前，全球260多个lGS跟踪站中，我国占20多个，分布在武汉、拉萨、乌鲁木齐、昆明、上海等地,全球IGS网的GPS数据，由单台接收机交换(RINEX)格式生成的日观测和导航数据文件组成，其存储方式为ASCII码文本格式，内容包括观测值、导航星历信息、气象数据等。这些数据经UNIX压缩后传送到相应的数据中心。观测值文件包括从O0：O0：O0至23：59：59 GPS时段内所观测的数据。采样率都采用标准的30s。 RINEX格式命名规则为：ssssdddf．yyt。 其中：SSSS表示测站名； ddd表示年积日(从1月1日起算)；f表示一天内的文件序号(时段号0，1等)；YY表示年号，如98表示1998，00表示2000等；t表示文件类型，0表示观测值，N表示星历，M 表示气象数据，G表示GLONASS星历，H 表示同步卫星GPS载荷的导航电文。bjfs1230．040是一观测数据文件名，bjfs为站点代码(4字节)，123为年积日，0为时段号，04代表2004年，O为文件性质码，代表观测文件。bjfs1230．04n为站点广播星历文件，性质码用n表示，其中auto1230．04n 为广播星历文件，是必须下载的文件。bjfs1230．04m 为气象数据文件，性质码用ITI表示。 IGS提供的重要信息不仅包括IGS跟踪站的观测值数据，还包括站点坐标、相应的框架、历元和站移动速度等。IGS站坐标采用ITRF坐标。 IGS精密星历采用sp3格式，其存储方式为ASCII文本文件，内容包括表头信息以及文件体，文件体中每隔15 min给出1个卫星的位置，有时还给出卫星的速度。它的特点就是提供卫星精确的轨道位置。采样率为15分钟，实际解算中可以进行精密钟差的估计或内插，以提高其可使用的历元数。 1．命名规则 常用的sp3格式的命名规则为：tttwwwwd．sp3 其中：ttt表示精密星历的类型，包括IGS(事后精密星历)、IGR(快速精密星历)、IGU(预报精密星历)三种}wwww表示GPS周；d表示星期，0表示星期日，1～6表示星期一至星期六。文
事后精密星历和钟差下载指南
武汉苍穹数码仪器有限公司 文件名称：事后精密星历和钟差下载指南文件编号：KQ/GL-XS-06 制定部门：市场部 版本版次：A1 发行日期：2010年11月01日 核准 审核制订
文件修订记录表 版本修订理由与内容摘要编写/修改日期负责人A1 初版
事后精密星历和钟差下载指南 首先，在Caravel PP中新建工程，导入数据后在“精密星历”栏中点选“自动下载精密星历和钟差”，然后点击“自动获取流动站时间”，即得到数据采集的日期（如下图所示，日期为2006年12月14日）。 使用“工具→时间转换”，输入“GPS系统时间”点击右侧“系统时间设置”，即获得日期对应的GPS周以及该日期是星期几（如下图所示，GPS周为1405，且为星期四）
事后精密星历文件的命名规则为：igs wwww d.sp3，精密卫星钟差则为：igs wwww d.clk，其中：igs表示事后精密星历的类型（精密星历包括IGS（事后精密星历）、IGR（快速精密星历）、IGU（预报精密星历）三种），wwww 表示GPS周；d表示星期几（0表示星期日，1～6表示星期一至星期六）。如上述日期对应的文件名为：igs14054.sp3。 由于IGS服务目前以对中国大陆地区用户关闭，所以Caravel PP软件中“自动下载精密星历和钟差”功能就暂时无法实现，然而我们仍然可以使用其他方法下载事后精密星历： 方法一：ftp://https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/pub/products/ 按照GPS周（1405）查找对应目录，点击进入：
在页面查找igs14054.sp3.Z，igs14054.clk.Z（均为.Z格式的压缩文件）： 点击下载，解压即得到2006年12月14日对应的事后精密星历、钟差文件igs14054.sp3和igs14054.clk。
IGS精密星历说明
IGS精密星历 IGS精密星历采用sp3格式，其存储方式为ASCII文本文件，内容包括表头信息以及文件体，文件体中每隔15 min给出1个卫星的位置，有时还给出卫星的速度。它的特点就是提供卫星精确的轨道位置。采样率为15分钟，实际解算中可以进行精密钟差的估计或内插，以提高其可使用的历元数。 1．命名规则 常用的sp3格式的命名规则为：tttwwwwd．sp3 其中：ttt表示精密星历的类型，包括IGS(事后精密星历)、IGR(快速精密星历)、IGU(预报精密星历)三种；wwww表示GPS周；d表示星期，0表示星期日，1～6表示星期一至星期六。文件名如：igs12901．sp3，其中igs为计算单位名，1290为GPS周，1为星期一。以igr开头的星历文件为快速精密星历文件，以igu 开头的星历文件为超快速精密星历文件。三种精密星历文件的时延、精度、历元间隔等各不相同，在实际工作中，根据工程项目对时间及精度的要求，选取不同的sp3文件类型。 三种精密星历的有关指标： 2.电文格式
SP3格式数据文件第1行的格式说明
SP3格式数据文件第2行的格式说明 SP3格式数据文件第3行的格式说明
SP3格式数据文件第4行的格式说明 SP3格式数据文件第5~7行的格式说明 SP3格式数据文件第8行的格式说明 注：卫星的精度：1 表示“极佳”，99表示“不要使用”，0表示“未知”。SP3格式数据文件第9行的格式说明 SP3格式数据文件第10~12行的格式说明 同第8,9行类似一直到第85颗卫星的精度。 SP3格式数据文件第13~14行的格式说明：%c代表字符域；
gps导航卫星星历及历书参数意义
为了缩短卫星锁定时间，GPS接收机需利用历书、当地位置的时间来预报卫星运行状态。 历书与星历都是表示卫星运行的参数。历书包括全部卫星的大概位置，用于卫星预报；星历只是当前接收机观测到的卫星的精确位置，用于定位。 历书是从导航电文中提取的，每12.5分钟的导航电文才能得到一组完整的历书。 下表是ICD-GPS-200规定的历书格式： 说明类型字节单位 卫星号short 2 健康状况short 2 偏心率float 4 轨道参考时间long 4 s 轨道倾角float 4 半周 升交点赤经变化率float 4 半周 /s 长半轴的平方根 doubl e 8 升交点赤经 doubl e 8 半周 近地点角距 doubl e 8 半周 参考时间的平近点角 doubl e 8 半周 卫星钟差改正float 4 s 卫星钟漂改正float 4 s/s 历书星期数short 2
GPS星期数short 2 GPS星期秒数long 4 s 校验和 2 利用历书和当地的位置，我们可以计算出卫星的方位和高度角，由此可以计算出当地能观测到的卫星和持续时间，即卫星高度角大于5°的出现时间。GPS卫星星历参数包含在导航电文的第二和第三子帧中。从有效的星历中，我们可解得卫星的较准确位置和速度，从而用于接收机定位和测速。GPS卫星历书每30秒重复一次，有效期为以星历参考时间为中心的4小时内。 GPS卫星星历数据中各参数具体描述： 1、ID: 卫星序列号 2、Health: 卫星健康状况 3、Week: GPS星期周数 4、Toe Time of Applic(s): 星历参考时间 5、IODE: 星历数据期号 6、Eccentricity: 卫星轨道偏心率 7、Orbital Inclination(rad): Toe时的轨道倾角 8、Inclination rate (r/s) 卫星轨道倾角变化率 9、Rate of Right Ascen(R/s): 升交点赤经变化率 10、SQRT(A) (m^1/2): 轨道长半轴的平方根 11、Dn 平均角速度校正值 12、Right Ascen at Toe(rad): Toe时的升交点赤经 13、Argument of Perigee(rad): 轨道近地点角距 14、Mean Anom(rad): Toe时的平近点角 15、Cuc(rad): 升交点角距余弦调和校正振幅 16、Cus(rad): 升交点角距正弦调和校正振幅 17、Crc(m): 轨道半经余弦调和校正振幅 18、Crs(m): 轨道半经正弦调和校正振幅 19、Cic(rad): 轨道倾角余弦调和校正振幅 20、Cis(rad): 轨道倾角正弦调和校正振幅
GPS卫星星历下载网址
稻草人 ..:稻草人也可以有自己的爱情吗?:.. 主页博客相册|个人档案 |好友 查看文章 GPS卫星星历下载网址 2009-03-31 03:05 GPS卫星星历下载网址 收藏里的GPS星历https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/ftp/gps/almanacs/yuma/ 2007-05-31（下载地址变更） https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/?pageName=gpsAlma nacs（2010-7-22 添加新变更的下载地址） 今天才发现这个连接不管用了，哎，yuma下载不到，宝音图很生气，后果很严重！生气归生气，完了还得想办法去弄重要的星历文件来整星历预报。百度搜索不到，Google E文索我又看不懂，用中文又搜索不到。拨丝去茧，https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,网站还在，只能打开E文硬着头皮看，哎，她认识我我不认识她呀。哎，功夫一般都不会负有心人的，终于看到“GPS Almanacs”（现在已经变为Almanacs，greation 2010-7-22注）字样，就是它了，GPS星历。再点开一看，有Current Almanac - YUMA Format (.alm)，我虽然看不懂长不垃圾的单词，但是.alm却为我所熟悉。感动感动，我怎么这么聪明！！！哈哈哈。。。。。。。。。。。。。。
好了，大家记住了，星历下载的网址：
https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/gps/almanacs.htm（地址改变如下：） 好了，大家记住了，星历下载的网址： https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,/?pageName=gpsAlmanacs（星历下载的网址，2010-7-26） 一切皆可变，总之网站地址https://www.wendangku.net/doc/4b15212709.html,一般不会变，登入网站人工查找也是一个很好的方法。 类别：正在开讲 | 浏览(1903) | 评论 (6) 上一篇：泰戈尔:世界上最遥远的距离下一篇：卫星星历 最近读者： 登 录 后， 您 就 出 现 在 这 里。 rzlijia n southjs b sanly 飞儿 Jox21SnoWhjZ m
GPS卫星预报星历的解码及卫星预报
GPS 卫星预报星历的解码及卫星预报 郑 ,王解光 (同济大学测量系,上海 200092) 摘要:本文对GPS 卫星播发的预报星历进行了分析,主要讲述GPS 接收机接收到的二进制预报星历 文件的详细格式,将其解码并生成R EN I X 210标准格式文件,利用解码获得的卫星轨道参数来计算GPS 卫星坐标,并进行卫星预报。 关键词:解码;预报星历;标准格式文件;轨道参数 中图分类号:P 22814 文献标识码:B Abstract :T h is paper analyzes the fo recasting ephem eris trans m itted by GPS 2satellites and describes and detailed fo r m at of the binary ephem eris docum ent received by GPS 2receivers .T he docum ent is then decoded into the standard fo r m at in R EN I X 210and the o rbit pa 2ram eters of satellites are obtained .T he calculati on of GPS 2satellites coo rdinates and satellites fo recasting are perfo r m ed w ith these pa 2ram eters . Key words :decoding ;fo recasting ephem eris ;o rbit param eters 1 前言 GPS 卫星播发的导航电文中包含广播星历(卫星星历)和预报星历(卫星历书)。广播星历可用于GPS 实时定位计 算,预报星历则用于在较长的时间周期内对GPS 卫星的位置进行预报。 为了能在GPS 卫星观测之前拟订观测计划,我们需要进行GPS 卫星的预报工作,从而可以比较确切地知道在所观测的地点及所观测的时间段中,GPS 接收机能够接收到的GPS 卫星的情况。要进行卫星预报,就需要将二进制的预报星历文 件解码得到卫星轨道参数,利用轨道参数计算出GPS 卫星的 空间坐标(W GS 84坐标系)。 2 导航电文及其格式 GPS 卫星的导航电文是二进制文件,按一定格式组成数 据帧,按帧向外播送。每一数据帧的长度为1500bit ,播送速度 为50bit s ,所以播送一帧电文的时间需要30秒。 每帧导航电文含有5个子帧,每个子帧分别含有10个字,每个字为30bit ,故每一子帧共含300bit ,其持续播发的时间为6秒(见图1)。 图1 导航电文格式 收稿日期:1999211212;修订日期:1999212227 作者简介:郑 (1977—),男(汉族),浙江嵊州人,同济大 学硕士研究生 3 预报星历的详细格式 所有GPS 卫星预报星历的参数都在导航电文每一数据帧的第4、5子帧中占据第三到第十个字,每个字30bit (其中包括奇偶检验位6bit )。预报星历中的参数如表1所示。 311 子帧5之第1～24页,子帧4之第2～5页及第7～ 10页,提供1～32号卫星的概略星历 卫星的概略星历包括参考时刻Toa 、开普勒轨道参数e 、
English-基于GPS精密星历的数据解算
基于GPS精密星历的数据解算 DATA PROCESS BASED ON PRECISE EPHEMERIS OF GPS 摘要：一般的工程应用中GPS控制网通常采用的是广播星历进行数据解算，这对一些低等级的控制网，精度基本符合要求，但是若控制网的等级较高，工程的精度要求更为严格，利用广播星历就不容易使基线解算合格，精度也很难达到要求。利用IGS提供的精密星历对数据进行解算，不但可以使基线解算合格，还可以很大程度的提高数据解算的精度。通过对某实际工程GPS接收机采集到的静态数据进行误差来源分析、数据预处理，利用HGO软件进行基线解算并和加入精密星历后的基线解算结果进行对比分析，得出IGS精密星历在实际工程应用当中的作用和意义，为更好地完成国家建设提供保障。 关键词：GPS，IGS，精密星历，数据预处理，HGO Abstract:Broadcast ephemeris is usually used in data processing of GPS control network in general engineering application.For some low level control network, its accuracy met the basic requirements. But if the control network of the high accuracy, using the broadcast ephemeris is not easy to make the baseline qualified, and it can reach the precision is very difficult to meet the requirements.The precise ephemeris provided by IGS for data calculation, it can not only make the baseline qualified, but also can greatly improve the accuracy of data calculation.Through the static data collected for GPS receiver in a practical project. Do error analysis, data pre processing to the static date,and do the baseline solution using HGO software.Then compare with results that calculated using the precise ephemeris.The role and significance of precise ephemeris are obtained in practical engineering application, it provides guarantee for the national construction completed successfully. Keyword:GPS,IGS,precise ephemeris,HGO 1. 引言 GPS对工程测量带来的巨大贡献是目前其他工具和方法无法代替的，工程测量中常用的有：建立精密GPS工程控制网，利用GPS进行大型工程项目的实时动态监测，采用网络RTK技术进行地形图测量等。 在野外，视线良好、周围环境允许的情况下，可以选择GPS联测高等级控制点来做工程控制网的首级控制，因此最需要关注的问题是GPS在工程控制网中能达到什么程度的定位精度。而提高定位精度的方法有多种，可以使用优秀的数据解算软件，如美国麻省理工学
卫星星历计算和轨道参数计算编程实习(精)
专业:地图学与地理信息工程(印刷 班级:制本49—2 学号:3272009010 姓名:张连杰 时间:2012/9/21 一、概述 在C++6.0中建立基于单文档的MFC工程,利用简洁的界面方便地由卫星轨道根数计算卫星的实时位置和速度,并可以根据卫星的星历反求出卫星轨道根数。 二、目的 通过卫星编程实习,进一步加深理解和掌握卫星轨道参数的计算和卫星星历的计算方法,提高编程能力和实践能力。 三、功能 1、由卫星位置与速度求取卫星轨道参数; 2、由卫星轨道参数计算卫星星历。 四、编程环境及工具 Windows7环境,VC++6.0语言工具 五、计划与步骤 1.深入理解课本上的星历计算方法和轨道根数的求取方法,为编程实习打下算法基础; 2.学习vc++对话框的设计和编程,解决实习过程中的技术难题;
3.综合分析程序的实现过程,一步步编写代码实现。 六、程序异常处理 1.在进行角度转换时候出现的问题导致结果错误。计算三角函数时候先要把角度转换成弧度进行计算,最后输出结果的时候需要再把弧度转换回角度输出。 2.在计算omiga值得时候的错误。对计算出的omiga值要进行象限的判断,如果不符合条件要加或减一个周期pi(因为是反正弦函数。 七、原创声明 本课程设计报告及相应的软件程序的全部内容均为本人独立完成。其间,只有程序中的中间参量计算值曾与同学共同讨论。特此声明。 八、程序中的关键步骤和代码 1、建立基于单文档的名字为TrackParameter的MFC工程。 2、在资源视图里面增加一个对话框改属性ID为IDD_DIALOG1,在新的对话框IDD_DIALOG1上面添加控件按钮,并建立新的类CsatelliteDlg. 3、在菜单栏里面添加菜单实习一,并添加命令响应函数OnMenuitem32771(,在该函数中编写代码 CsatelliteDlg dlg; dlg.DoModal(; 这样执行时候调出对话框satelliteDlg. 4.在对话框satelliteDlg中的OK按钮的消息响应函数中添加相关赋值和公式计算代码。 5.按照以上步骤设计实习二。
SP3精密星历标准产品第3号说明
The National Geodetic Survey Standard GPS Format SP3 Paul R. Spofford National Geodetic Survey National Ocean Service, NOAA Silver Spring, MD 20910-3282, USA and Benjamin W. Remondi, PhD P.O. Box 37 Dickerson, Maryland 20842, USA INTRODUCTION Why do we need standardized orbit formats? Standard orbit formats provide many advantages, the most obvious being orbit exchange. ASCII and binary formats both satisfy this function, but ASCII does it with greater generality because binary formats are computer operating system dependent. The NGS standard GPS orbit format SP1 was introduced in Remondi (1985). After a few years of use, it was realized that enhancements would eventually be required. The "orbit type," the coordinate system, and the GPS week associated with the first epoch of the ephemeris file were added in a manner that did not impact the formats and existing software. A more serious omission of the initial NGS orbit format was the satellite clock corrections. This omission reflected an earlier belief that all geodetic applications could be accomplished in differential mode. Today we realize that standard formats serve a wider community and include those who find it inconvenient to operate in a differential mode. A user can operate in single-receiver or navigation mode based on the broadcast message. However, the user can get more accurate (post-processed) results if the precise orbital data and the associated satellite clock corrections, which were determined
GPS星历要点
GPS 信号结构及卫星星历。 GPS 卫星发射的信号是由载波、测距码和导航电文三部分组成的。载波是指可运载调制信号的高频振荡波。GPS 卫星所用的载波有两个。由于它们均位于微波的L 波段，故分别称为L1 载波和L2 载波。其中L1 载波是由卫星上的原子钟所产生的基准频率f0=10.23MHz 倍频154 倍后形成的，即f1=154*f0=1575.42MHz，其波长λ1 为19.03cm。载波是基准频率f0 倍频120 L2 后形成的，即f2= 120*f0=1227.60MHz，其波长λ2 为24.42cm。采用两个频率的目的是为了较完善地消除电离层延迟。采用高频率载波的目的是为了更精确地测定多普勒频移，从而提高测速的精度；减少信号的电离层延迟，因为电离层延迟是与信号频率f 的平方成反比的。 测距码是用于测定从卫星到接收机之间距离的二进制码。 GPS 卫星中所用的测距码从性质上讲属于伪随机噪声码。根据其性质和用途的不同，测距码可分为粗码（C/A 码）和精码（P 码或Y 码）两类，每个卫星所用的测距码互不相同且相互正交。 粗码C/A 码，又称为粗捕获码，它被调制在L1 载波上，是1MHz 的伪随机噪声码（PRN 码），其码长为1023 位（周期为1ms ）。由于每颗卫星的C/A 码都不一样，因此，经常用它们的PRN 号来区分它们。C/A 码是普通用户用以测定监测站到卫星间的距离的一种主要信号。精码P（Y）码，又称为精码，它被调制在L1 和L2 载波上，是10MHz 的伪随机噪声码，
其周期为7 天。在实施AS 时，P 码与W 码进行模二相加生成保密的Y 码，此时，一些用户无法利用P 码来进行导航定位。 导航电文是GPS 卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的修正参数，电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码，也称数据码（D 码）。 广播星历，这种星历是主控站利用跟踪站收集的观测资料计算并外推出未来两周的星历，然后注入到GPS 卫星，形成导航电文供用户使用。因此这种星历是预报性质的，可以实时使用。它的精度保守的估计是40 一100 米，有的正式文献提出比较乐观的估计是20 米，达到1ppm。 精密星历(事后处理星历)，为改善和提高地面定位精度，许多国家和研究机构都在研制GPS 使用的精密星历。无论是在全球范围或局部区域范围内布设跟踪站，收集观测资料都是可行的。这些跟踪站选择在地心坐标精确的已知点上，如VLBI 和SLR 测站，这些站称为基准站。它们大多数备有精密的原子钟(如氢钟)和水蒸汽辐射计。如果在全球范围布设跟踪站，并对若干周期的观测资料进行处理，那么这种长弧计算的结果，外推若干时间仍能具有足够的精度来描述卫星轨道。如果在局部区域以短弧方式将站坐标与卫星坐标同时解算，得到的星历将是该观测段内卫星轨道较好的描述，而不可能对观测段外进行外推，否则其精度将迅速降低。
从广播星历计算卫星位置
从广播星历计算卫星位置： 1. 计算卫星运动的平均角速度n 首先根据广播星历中给出的参数 A 计算出参考时刻TOE 的平均角速度0n ： 3 0) (A GM n = ， 式中，GM 为万有引力常数G 与地球总质量M 之积。然后根据广播星历中给出的摄动参数n ?计算观测时刻卫星的平均角速度n ：n n n ?+=0。 2. 计算观测瞬间卫星的平近点角M : )(0TOE t n M M -+= 式中，0M 为参考时刻TOE 时的平近点角，由广播星历给出。 3. 计算偏近点角E ： E e M E sin += 解上述方程可用迭代法或微分方程改正法。 4. 计算真近点角f ??? ???? --=--=E e E e f E e e E f cos 1sin 1sin cos 1cos cos 2 式中，e 为卫星轨道的偏心率，由广播星历给出。 5. 计算升交距角u '： f u +='ω 式中，ω为近地点角距，由广播星历给出。 6. 计算摄动改正项i r u δδδ,,： 广播星历中给出了下列6个摄动参数：is ic rs rc us uc C C C C C C ,,,,,，据此可以求出由于2J 项而引起的升交距角u 的摄动改正项u δ、卫星矢径r 的摄动改正项u δ和卫星轨道倾角 i 的摄动改正项i δ。计算公式如下： ??? ??' +'='+'=' +'=u C u C u C u C u C u C is ic i rs rc r us uc u 2sin 2cos 2sin 2cos 2sin 2cos δδδ 7. 计算0,,i r u ''进行摄动改正
卫星星历
struct GPSAlm { + u1 sv; // 卫星PRN编号 [1-37] + i2 wna; // 历书参考周数 [] + i4 toa; // 历书参考周时 [秒] + u1 healthA; // 健康状态： // 0..4 –卫星信号健康状态 // 5..7 –导航数据健康状态 + u1 healthS; // 卫星健康状态，第5子帧25页 u1 config; // 卫星配置，第4子帧25页 // 0..2 –卫星配置 // 3 –反欺骗标志 // 4..7 –保留 //===== 时钟数据 ===== + f4 af1; // 多项式系数 [s/s] + f4 af0; // 多项式系数 [s] //===== 星历数据 ===== //--- 开普勒轨道参数 --- + f4 rootA; // 长半轴的平方根 [m^0.5] + f4 ecc; // 偏心率 [] + f4 m0; // 在历元时刻的真近点角，在指定时间（历元）由近地点到卫 //星所在点的角度 + f4 omega0; // 升交点赤经，从春分点到卫星轨道由南往北穿过赤道的 //那一点的角度 + f4 argPer; // 近地点幅角，在轨道平面内升交点到近地点的角度 //--- 轨道参数校正 --- + f4 deli; // 倾角校正[半圆] + f4 omegaDot; // 上升速度 [半圆/秒] + u1 cs; // 校验和 };
struct GPSEphemeris { + u1 sv; // 卫星PRN编号 [1-37] + u4 tow; // 周时 [秒] + u1 flags; // 标志: // 0 –曲线拟合间隔 // 1 – L2 P码的数据标志 // 2..3 – L2编码 // 4 –反欺骗标志 (从HOW获得) // 5 –报警标志 (从HOW获得) // 6 - '1' ：表示在接收机复位或加电后，星历是从NVRAM //中获取的 // 7 –保留 //===== 时钟数据（子帧1）===== + i2 iodc; // 时钟数据龄期[] + i4 toc; //时钟数据参考时间 [秒] + i1 ura; //用户测距精度[] + u1 healthS; //卫星健康状态 [] + i2 wn; //周数 [] + f4 tgd; //群延迟微分估计 [秒] + f4 af2; // 多项式系数 [s/(s^2)] + f4 af1; // 多项式系数[s/s] + f4 af0; // 多项式系数[s] //===== 星历数据 (子帧2和3) ===== + i4 toe; //星历参考时 [秒] + i2 iode; //星历数据龄期 [] //--- 开普勒轨道参数 --- + f8 rootA; // 长半轴的平方根 [m^0.5] + f8 ecc; // 偏心率 [] + f8 m0; // 在历元时刻的真近点角，在指定时间（历元）由近地点