基于Superstar的卫星位置计算及分析.pdfVIP

2 1 1 () Vol1 21, No11 2009 3 JOURNAL OF HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING Mar. 2009 S upe rs ta rÒ 胡 辉, 叶鑫华 ( , 330013) : GPS GPS, , GPS . S perstarÒ GPS, MATLABMarcon i , , IGS 2 m , . : GPS; S perstarÒ; ;MATLAB : TN965. 5 : A : 1674- 330X( 2009)01- 0054- 04 GPS(G lobalPosition ing System)系统是卫星导航技术的集大成者, 该系统与其他导航系统相比, 具有全球 连续覆盖、精 高、定位实时性好、抗干扰、抗多径等优点. 我国虽然有多个科研院所从事GPS相关产品的开发, 但其研究对象主要集中在动态较低的民用领域, GPS产品的核心) GPS接收机都来自于国外, 而国外对出口我国的GPS接收机存在许多关键指标限制. 因 此, 有必要进行具有自主知识产权的 GPS接收机的研制, 其中定位解算模块研制是进行 GPS接收机研制工 [ 1] 作的关键环节, 而卫星位置计算是进行定位解算模块研制首先解决的问题, 这是本文工作的研究背景 . 本文基于 S perstar IIGPS接收机, 运用MATLAB对Marcon i二进制数据进行解码, 运用开普勒轨道参数法 计算卫星位置. 多组实验数据验证了方法的正确性, 为进一步进行高精 定位解算算法研究工作提供基础. 1 M arconi [2] S perstarII接收机支持两种数据格式 : NMAE- 0183和Marconi二进制格式. M arcon i二进制格式有 40 种, 其中与单点GPS定位解算模块有关的是 ID20、ID21、ID22、ID23和 ID75等, 分别含有卫星健康状态、星历 数据、历书数据、中间定位数据、卫星钟修正参数、电离层修正参数和最终定位结果等. Marcon i二进制数据格 式都由数据头和数据块组成, 数据头固定长 为 4个字节, 该信息包括: 一个起始信号( SOH )、ID 号、ID补 充号、数据块长 , 数据块长 取决于所接收的信息. 每种数据格式都包含 16 比特的 checks m 连接完整的 模块. 以下以 ID22为例, 介绍Marcon i二进制数据格式. ID22模块包含卫星运动的开普勒轨道参数及轨道摄动参数修正值、卫星时钟改正参数、GPS系统时间 及描述卫星状态的其他参数. 具体的数据格式如表 1所示, 限于篇幅, 只给出了部分数据格式. ID22数据格 式是严格按照 ICD- GPS- 200中导航电文格式来提取的, 读取的顺序是从高位字节到低位字节, 而其他模 块则需参照相应的协议. 本文给出了卫星轨道参数的提取方式. : 2008- 12- 21 : ( GJJ08243). : ( 1970- ),, , , , 、. 1 , : S perstarÒ # 55# 1 ID22 Tab. 1 Som e of th e data form at 字节号 数域 类型 Bit 拼接 内容说明