GPS导航电文——第一子帧数据解析

1 GPS导航电文

导航电文一帧包含1500位,需30秒时间传输完成。这1500位又分为5个子帧,每子帧300位。每子帧按顺序分为10个字,每个字有30位。每子帧开头是遥测字(Telemetry Word,TLM)和交接字(HandoverWord,HOD)。每一帧中的每一个均以6比特的奇偶校验码结束。一个完整的导航电文包括25帧。

GPS系统中,对导航电文5个子帧划分成三个数据块:第1子帧为第一数据块,第2、3子帧为第二数据块,第4、5子帧为第三数据块,第三数据块共有25页,所以发送完一套完整的导航电文需要30s*25=750s。

2 第一个子帧的数据

图表的一些说明:

      ***:为保留位

      P:6 bits校验位

      t:用于校验计算的2 bits非信息位

      C:TLM的第23个比特和第24个比特为保留位

一个子帧300 bits,共分为十个字(WORD),每个字(WORD)30 bits,每一个字最后的6 bits为字的奇偶校验码(汉明编码)。

2.1 第1个字(1-30 bit):遥测字(TLW)

 1-8 bit:8位固定同步码,为10001011

 9-22 bit:特许授权用户的遥测码

 22-24 bit:保留位        

 25-30 bit:奇偶校验码

2.2 第2个字(31-60 bit):交接字(HOW)

1-17 bit:从Z计数器上得到的截短的周内计数值,取其高17位

18 bit:警告位,为1时提醒非特许用户自己承担使用该卫星信号的风险

19 bit:Anti-Spoof标志,为1时,表示该卫星实施了反电子欺骗措施

20-22 bit:子帧识别标志,五个有效位,其值等于当前子帧号,如001 表示该子帧是第1子帧,011表示该子帧是第3子帧

2.3第3个字(61-90) bit:数据

      1-10 bit:WN(星期数),来自Z计数器的高10位,每当周内计数在星期六午夜零时从最大值跳零的同时,星期数加一

      11-12 bit:表明在L2频段哪一种测距码有效 ,00=保留,01=P码有效,10=C/A码有效

      13-16 bit:(URA)用户测距精度,URA越大表明从该卫星信号得到的GPS距离测量值的精度就越低,当N=15时,此时表明用户要自行承担使用该卫星的风险。估算公式:N(0-6):RUA = 2^(1+N/2) , N(7-14): URA = 2^(N-2)

17-22 bit:卫星健康状况,若最高位为0表示导航电文正确,若最高位为1表示导航电文出错,而低五位指出信号各部分出错的情况。

23-24 bit:IODC时钟数据期号(共10 bits,此为高两位,低八位在第八个字)

25-30 bit:奇偶校验码

2.4 第4个字(91-120 bit):数据

1 bit:P码数据位,为1时表明L2频道的P码导航数据流被指令关闭

2-24 bit:保留

25-30 bit:奇偶校验码

2.5 第5个字(121-150 bit):数据

 1-24 bit:保留

25-30 bit:奇偶校验码

2.6 第6个字(151-180 bit):数据

 1-24 bit:保留

25-30 bit:奇偶校验码

2.7 第7个字(181-210 bit):数据

1-16 bit:保留

17-24 bit:TGD群延迟差估计,对于只使用L1或L2的用户,群延迟校正项。单位秒,比列因子2^(-31)

25-30 bit:奇偶校验码

2.8 第8个字(211-240 bit):数据

1-8 bit:IODC时钟数据期号低八位,高两位在第3个字。

 9-24 bit:tOC 卫星时钟校正参数,第一数据块的参考时间,在时钟校正模型中被用作时间参考点。单位秒,比例因子2^(4),范围0-604784

25-30 bit:奇偶校验码

2.9 第9个字(241-270 bit):数据

1-8 bit:af2卫星时钟校正模型三个参数之一。单位s/s2,比例因子2^(-55)

9-24 bit:af1卫星始终校正模型三个参数之一。单位s/s,比例因子2^(-43)

25-30 bit:奇偶校验码

2.10 第10个字(271-3000 bit):数据

       1-22 bit:af0卫星时钟校正模型三个参数之一。单位s,比例因子2^(-31)

23-24 bit:用于校验计算的2 bits非信息位

25-30 bit:奇偶校验码

                                

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