二进制数据格式

二进制数据格式 二进制输出格式 1. 电文帧结构 基本的帧结构包含一个固定的前缀，一个电文长度定义，一个电文，和为了保证高的数据传输完整性的一个24比特周期冗余校验(CRC)。帧格式的结构如1所示。 表1 帧结构 文件头 保留 电文长度 可变长度数据电文 CRC 8bits 6bits 10bits 可变长度，字节的整数个数 24bits 11010011 没有定义-设置为000000 按字节算的电文长度 0-1023字节 CRC-24 文件头是一个固定的8比特序列。填充比特(0)必须在循环冗余校验之前填充数据电文的最后一个字节，从而保证最后一个字节完整。因此总字节数是大于原有字节数的最小整数。 2. 电文内容 数据格式根据RTCM 10403.1对GPS和北斗数据进行了修改，具体的电文组如表格2所示。 表2 电文组 组名称 次组名称 发播间隔 电文类型 观测值 北斗B1和GPS L1 1秒 3001 坐标和速度 流动站的坐标和速度 1秒 3002 卫星星历 GPS和北斗星历 120秒 3003 1 2.1 观测值电文 表3. 观测值电文头 数据说明 数据域 数据域编号 数据类型 比特数 不同电文的标志 电文序号( “3001”) uint12 12 测站编号 测站ID uint12 12 提供的观测历元时刻从当前周的开始起算， 历元时刻(TOW) uint30 30 精确到毫秒(以GPS观测时刻为准，北斗在此基础上减去14秒) 电文中的卫星数 卫星数 uint5 5 0=没有用到零散度平滑 零散度平滑标志 bit(1) 1 1=用到了零散度平滑 平滑间隔是指使用载波平滑伪距的时段长度 平滑间隔 bit(3) 3 总计 63 表4. 每个卫星观测值电文内容 数据说明 数据域 数据域精度 数据类型 比特数 卫星的PRN号，GPS使用原始编号，北斗在原始 卫星ID uint6 6 PRN号基础上增加160 L1/B1码标志用于识别跟踪到的测距码类型 L1/B1码标志 bit(1) 1 2 伪距的数据域以米级精度提供参考站的原始伪距测量值， 它是原始伪距观测值以与毫光秒(299,792.458米)进行模运算后的结果。 伪距测量值是在用户接收机中根据B1伪距数据域按以下方法重建: B1伪距观测值=( B1伪距数据域)mod(299,792.458m)+根据用户 L1/B1伪距 0.02m uint24 24 接收机估计 的参考站值域所得的整数*(299,792.458m)，或由扩展数据设 置提供的整数。 载波相位-伪距数据域提供载波相位测量必需的信息。 注意这里定义的载波相位与伪距有着同样的标记。 载波相位测量比伪距测量精度高很多，所以提供这个 数据域的方法仅仅是一个压缩电文长度的数字技术。 在刚开始和每个周跳发生后，初始模糊度将会复位 并重新选择以尽可能使载波相位和伪距相匹配(比如， 在1/2周内)，同时不破坏载波相位观测值的整周特性。 L1/B1载波相位-L1/B1伪距 0.0005m int20 20 完整的载波相位可以按一下方法重建(所有物理量以米为单位): (完整的载波相位)=(由伪距数据域重建的伪距)+( 载波相位-伪距数据域)。 某些电离层环境可能引起载波相位-伪距数据域溢出所定义的数据域范围。 在这些情况下， 计算所得值需要相当于经过1500周的校正以使其值回到定义的范围内。 伪距整周模糊度系数数据域代表了原始伪距测量值 L1/B1伪距整数模糊度 299,792.458 uint8 8 对299,792.458m进行求余运算中所得的整数部分。 载躁比数据域提供了估计出的卫星信号载躁比， L1/B1载噪比 0.25 uint8 8 以dB-Hz为单位。“0”表示载躁比没有进行 多普勒原始观测值 L1/B1多普勒值 0.0001 Int38 38 3 锁定时间标志数据域提供接收机连续 锁定某颗卫星信号的时间长度。如果在先前的周跳探测 L1/B1锁定时间标志 uint7 7 中发现一次周跳，锁定标志将复位为0. 总计 112 2.2 坐标和速度电文 表5. 坐标和速度电文信息 数据说明 数据域 数据域编号 数据类型 比特数 电文编号 电文序号(“3002”) DF002 uint12 12 测站编号 测站ID DF003 uint12 12 北斗是否参与计算 Beidou标志 DF165 bit(1) 1 GPS是否参与计算 GPS标志 DF022 bit(1) 1 GLONASS是否参与计算 GLONASS标志 DF023 bit(1) 1 4 Galileo是否参与计算 Galileo标志 DF024 bit(1) 1 地心地固坐标X 0.0001 地心地固坐标X DF166 int38 38 地心地固坐标Y 0.0001 地心地固坐标Y DF167 int38 38 地心地固坐标Z 0.0001 地心地固坐标Z DF168 int38 38 坐标精度 0.01 坐标精度Rms unt20 20 地心地固速度Vx 0.0001 地心地固速度Vx DF166 int38 38 地心地固速度Vy 0.0001 地心地固速度Vy DF167 int38 38 地心地固速度Vz 0.0001 地心地固速度Vz DF168 int38 38 速度精度 0.01 速度精度Rms unt20 20 总计 296 2.2卫星星历电文 表6 卫星星历数据内容，电文类型3003 数据域编数据类比特 数据域 备注 号 型 数 电文序号 unit12 12 3003 5 数据域编数据类比特 数据域 备注 号 型 数 卫星的PRN号，GPS使用原始编 号，北斗在原始 卫星ID uint6 6 PRN号基础上增加160 周数 uint10 10 0-1023 SV ACCURACY.(URA) uint4 4 IDOT(di/dt) int14 14 IODE(数据、星历发布时间) uint8 8 t oc int16 16 a f2 int8 8 a f1 int16 16 a f0 int22 22 IODC(钟的数据龄期) uint10 10 C int16 rs 16 int16 16 Δn (DELTA n) int32 32 M 0 C int16 uc 16 uint32 Eccentricity(e)异常 32 6 数据域编数据类比特 数据域 备注 号 型 数 int16 C 16 us1/2 (A) uint32 32 t uint16 oe 16 C int16 ic 16 Ω(OMEGA) int32 00 32 C int16 is 16 i int32 0 32 C int16 rc 16 ω (近地点参数) int32 32 OMEGADOT (升交点赤经int24 24 变化率) t int8 GD 8 SV HEALTH bit(1) 6 总计 484 7 8 9