PDF《北斗/全球卫星导航系统（GNSS）接收机》

I BD 410002-2015 北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机 差分数据格式

(一) BeiDou/Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver differential data format 2015-11-01 实施 2015-10-19 发布 BD 410002-2015 I 目次前言 VII 引言 IX

1 范围

1 2 规范性引用文件

1 3 术语、定义和缩略语

1 3.

1 术语和定义

1 3.2 缩略语

3 4 电文内容和数据格式

5 4.1 概述

5 4.2 通用电文格式.5 4.2.1 通用格式

5 4.2.2 标准电文头

5 4.2.3 电文类型.7 4.3 电文内容及格式

9 4.3.1 电文类型 1-差分 GPS 改正数

9 4.3.2 电文类型 2-DELTA 差分 GPS 改正数

12 4.3.3 电文类型 3-GNSS 参考站参数.15 4.3.4 电文类型 4-参考站坐标基准

16 4.3.5 电文类型 5-GPS 星座健康状态.18 4.3.6 电文类型 6-GNSS 空帧

19 4.3.7 电文类型 7-DGPS 信标台信息.19 4.3.8 电文类型 8-伪卫星参数

21 4.3.9 电文类型 9-GPS 部分改正数.22 4.3.10 电文类型 10-P 码差分改正数

22 4.3.11 电文类型 11-L1 与L2 的C/A 码差值

22 4.3.12 电文类型 12-伪卫星参考站参数

22 4.3.13 电文类型 13-地面发射台参数

22 4.3.14 电文类型 14-GPS 周时

23 4.3.15 电文类型 15-电离层延迟参数

24 4.3.16 电文类型 16-GPS 特殊信息

25 4.3.17 电文类型 17-GPS 星历

26 4.3.18 动态高精度电文

27 4.3.19 电文类型 18-RTK 未改正的载波相位观测值

28 4.3.20 电文类型 19-RTK 未改正的伪距观测值

32 4.3.21 电文类型 20-RTK 载波相位改正数.34 4.3.22 电文类型 21-RTK 高精度伪距改正数

37 4.3.23 电文类型 22-参考站附加信息

40 4.3.24 电文类型 23-参考站天线类型信息

42 4.3.25 电文类型 24-参考站天线参考点参数

44 4.3.26 电文类型 25~26

46 4.3.27 电文类型 27-DGNSS 信标台扩充信息

46 4.3.28 电文类型 28~30

49 4.3.29 电文类型 31-差分 GLONASS 改正数

49 4.3.30 电文类型 32-GLONASS 参考站参数.54 4.3.31 电文类型 33-GLONASS 星座健康状态

55 4.3.32 电文类型 34-GLONASS 部分改正数或空帧

56 4.3.33 电文类型 35-GLONASS 信标台信息.57 4.3.34 电文类型 36-GLONASS 特殊信息.59 4.3.35 电文类型 37-GNSS 时间偏差

59 4.3.36 电文类型

38 到40

60 4.3.37 电文类型 41-通用 GNSS 差分改正数

60 4.3.38 电文类型 42-通用 GNSS 部分改正数(N>

1)69 4.3.39 电文类型 42-GNSS 空帧(N=1)69 4.3.40 电文类型 43-通用 GNSS 卫星信号健康状态

69 4.3.41 电文类型 44-通用 GNSS 信息

71 4.3.42 电文类型 45-Galileo 完整性数据

71 4.3.43 电文类型 46-BDS 星历

71 4.3.44 电文类型 47-BDS 特殊信息.73 4.3.45 电文类型 48~57.73 4.3.46 电文类型 58-紧急报警

73 BD 410002-2015 III 4.3.47 电文类型 59-专用电文

73 4.3.48 电文类型 60~63-多用途电文.73

5 GNSS 接收机与数据链设备接口

73 5.1 总则.73 5.2 GNSS 接收机与数据链收/发设备的接口.74 5.3 接口原则.74 5.3.1 概述

74 5.3.2 字节格式规则

74 5.3.3 最高有效位优先规则.74 5.3.4 比特滑动规则

74 5.3.5 终端设备规则

75 5.3.6 完整电文解码规则

75 5.4 设备选项.75 5.5 接口实例.75 5.5.1 数据流控制方法

75 5.5.2 无线电信标台 MSK 数据链.75

6 DGNSS 应用

76 6.1 应用领域.76 6.2 常见的 DGNSS 系统

76 附录 A(规范性附录) 差分电文的校验算法.77 A.1 总则

77 A.2 校验算法

77 A.3 校验流程示例

77 附录 B(资料性附录) DGPS 参考站的基准选择

79 B.1 总则

79 B.2 参考站坐标基准差异对用户定位结果的影响分析

79 B.3 参考站坐标基准设置方法的比较

80 B.4 北美地区 DGPS 坐标基准的选择

80 附录 C(资料性附录) 载波相位观测值及其改正数的数据质量

81 C.1 总则

81 C.2 载波相位观测值.81 C.3 载波相位观测值及其改正数的数据质量因子

81 C.4 数据质量因子的量化

81 附录 D(资料性附录) 伪距观测值及其改正数的数据质量和多路径误差因子.83 D.1 总则.83 D.2 伪距观测值误差

83 D.3 伪距观测值及其改正数的数据质量因子

83 D.4 多路径误差因子

84 附录 E(资料性附录) 差分系统中的载波相位改正数.85 E.1 总则.85 E.2 载波相位观测值对接收机钟差的要求

85 E.3 载波相位差分对接收机钟精度的要求

85 E.4 载波相位改正数的产生.85 E.4.1 参考站产生载波相位改正数的步骤

85 E.4.2 载波相位改正数中参考站钟差的消除方法

86 E.5 采用载波相位改正数的优点.86 E.6 采用载波相位改正数的缺点.86 附录 F(资料性附录) RTK 系统的实现要点.87 F.1 总则.87 F.2 卫星位置计算的精度

87 F.3 天线相位中心稳定性

87 F.4 数据期号(GPS)和日时(GLONASS)88 F.5 坏的参考站数据

88 F.6 无电离层组合观测值的使用.88 F.7 半周观测值的使用

88 F.8 时钟跳变的影响

88 F.9 P 码和 C/A 码的联合使用

89 F.10 参考站网络

89 附录 G(资料性附录) 俄罗斯字母表示法

90 G.1 总则.90 G.2 俄罗斯字母列表

90 附录 H(资料性附录) PZ-90 和WGS84 坐标系转换

91 H.1 总则.91 H.2 PZ-90 和WGS84 坐标系的转换

91 BD 410002-2015 V 附录 I(资料性附录) DGNSS 设备配置及其设计要求.92 I.1 总则

92 I.2 参考站设备

93 I.2.1 组成

93 I.2.2 接收机结构

93 I.2.3 卫星捕获

93 I.2.4 观测值

93 I.2.5 差分改正数的参考时刻.94 I.2.6 卫星健康状态的评估.95 I.2.7 电离层影响

95 I.2.8 对流层影响

96 I.2.9 参考站时钟要求

96 I.2.10 多路径影响

97 I.2.11 参考站坐标基准

97 I.3 用户设备

97 I.3.1 组成

97 I.3.2 接收机结构

97 I.3.3 差分改正数的应用.97 I.3.4 GPS/GLONASS 接收机

98 I.4 数据链

98 I.5 伪卫星技术

98 I.6 RTK 技术.99 附录 J(资料性附录) DGNSS 的用户需求与应用

100 J.1 总则

100 J.2 各类导航应用的用户需求

100 J.2.1 船舶导航

100 J.2.2 航空导航

101 J.2.3 陆地导航与车辆跟踪.102 J.3 DGNSS 的其它应用

102 J.3.1 海上石油天然气勘探.102 J.3.2 其它海上应用

103 J.3.3 陆地测量应用

103 J.4 小结.104 附录 K(资料性附录) 国际上常用基于无线电导航的 DGNSS 系统

105 K.1 总则.105 K.2 无线电导航系统

105 K.2.1 无线电信标系统

105 K.2.2 罗兰 C 和CHAYKA.105 K.2.3 VOR、VOR/DME 和TACAN

105 K.3 基于无线电导航系统的 DGNSS 系统

106 K.3.1 航海无线电信标台 DGNSS 系统.106 K.3.2 基于罗兰 C 的DGNSS 系统.106 参考文献

108 BD 410002-2015 VII 前言为适应我国卫星导航发展对标准的需要,全国北斗卫星导航标准化技术委员会组织制定北斗专项 标准,推荐有关方面参考采用. 本标准由中国卫星导航系统管理办公室提出. 本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会归口. 本标准起草单位:武汉大学、武汉导航与位置服务工业技术研究院有限责任公司、中国卫星导航 工程中心、清华大学、和芯星通科技有限公司、上海司南导航科技有限公司、安华北斗信息技术有限 公司、中国电子科技集团第二十研究所、中国航天标准化研究所. 本标准主要起草人:刘晖、郑洪艳、钱闯、吴海玲、周鹏、张栋海、李作虎、张明、崔晓伟、李 冬航、康登榜. BD 410002-2015 IX 引言随着卫星导航技术的发展,全球卫星导航系统(GNSS)服务性能不断改善,GNSS 接收机的应用 范围也越来越广.为了实现不同接收机差分数据格式的统一化,以方便差分数据的交换和处理,国际 海事无线电技术委员会(Radio Technical Commission for Maritime services,RTCM)制定了差分全球 导航系统服务标准, 按照发展年代分为第

2 版本和第

3 版本两个阶段, 每个阶段都由一系列电文结构、 电文内容近似的标准组成 (可简称 RTCM 10402.X 系列和 RTCM 10403.X 系列) , 已在卫星导航领域得 到广泛使用. RTCM 10402.x 提供 GNSS 伪距差分和载波差分改正数,广泛应用于码差分、载波相位差分等应 用领域,最新的标准版本是 RTCM 10402.4.RTCM 10403.x 提供 GNSS 载波相位差分改正数,并支持 网络 RTK、广域差分等高精度应用,它与 RTCM 10402.x 在电文结构、电文字长、校验方法等方面均 不相同,其最新的标准版本是 RTCM 10403.2. 本标准是根据我国在沿海差分台站、陆地车辆导航等卫星导航应用的实际需求,针对伪距差分和 载波相位差分应用,在RTCM 10402.4 的基础上中对部分语句或字段进行了扩充,以支持北斗卫星导 航系统(BeiDou Navigation Satellite system,BDS) .本标准兼容 RTCM 10402.4,可适用于陆地及水上 差分应用中 GNSS 接收机设计、研制和使用. BD 410002-2015

1 北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据格式

(一)

1 范围 本标准规定了全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据的内容和格式. 本标准适用于陆地及水上差分应用中GNSS接收机设计、研制和使用.

2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的. 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件. 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件. GB/T 19391-2003 全球定位系统(GPS)术语及定义 BD 110001-2015 北斗卫星导航术语 BDS-SIS-ICD-2.0 北斗卫星导航系统空间信号接口文件-公开服务信号 2.0 版GPS-SPS-SS-2.0 全球定位系统标准定位服务信号标准 (版本2) (Global positioning system standard positioning service Signal Specification 2nd Edtion) GLONASS-ICD-5.1 (俄罗斯)全球导航卫星系统GLONASS接口控制文件(Global Navigation Satellite System GLONASS Interface Control Document Navigational radiosignal In bands L1,L2 Edition 5.1) IS-QZSS-1.6 (日本)天顶星系统导航服务接口规范(Quasi Zenith Satellite System Navigation Service Interface Specification for QZSS v1.6Draft) OS-SIS-ICD-1.1 欧洲 GNSS(Galileo)开放服务空间信号接口控制文件(European GNSS Open Service Signal In Space Interface Control Document Issue 1.1)

3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 GB/T 19391-2003 及BD 110001-2015 界定的以及下列术语和定义适用于本文件. 3.1.1 电离层延迟 ionospheric delay 导航卫星信号通过电离层时,相对于信号在真空传播而言,产生的传输时延,通常以米为单位. 3.1.2 对流层延迟 tropospheric delay 无线电信号经过地球大气中的对流层时,受到大气折射的影响,产生时延和路径弯曲,由此造成信 号的传播延迟,通常以米为单位. 3.1.3 广播星历误差 broadcast ephemeris Error BD 410002-2015

2 通过广播星........