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GPS载波相位差分电文解码算法

来源:华佗小知识
GPS载波相位差分电文解码算法

韦伟

(中船重工701研究所,武汉 430070)

摘 要:本文对GPS差分技术中常用的RTCM SC-104格式的解码方法进行了论述,通过实例详细说明了用于载波相位差分模式(RTK)主要电文的信息内容与解码过程。并用C语言将解码程序模块化实现了解码程序,以实例手工解码证明该程序的正确性。

关键词:数据链;数据格式;RTCM;解码

The Arithmetic of Decoding of RTK’s

RTCM Date

Wei wei

(,wuhan 430070)

Abstract:This paper discuss the method of how to decode the RTCM SC-104 date which is often used in Differential GPS,expound the content of information and the process of decoding of the message which is used in RTK with example.And finally,the implementation of C program is demonsteated on the measured data.

Keywords:data link;data format;RTCM;recode

1 引言

自从国际海运事业无线电技术委员会(RTCM)下设的SC-104专门委员会于1985年11月发表了1.0版本的数据格式标准的建议文件以来,RTCM差分电文格式标准已经更新到3.0版本。差分定位精度由1.0版本的8-10米提高到5米,

1

通常可达到1-3米,如果采用伪距差分技术,则可使定位精度提高到1米,载波相位差分精度可以达到厘米级。由于实时载波相位差分技术定位精度高、速度快,已经得到了广泛的应用,而RTK技术的关键就在于数据传输技术和数据处理技术。本文将主要描述2001年8月发布的2.3版本。

2 RTCM的通用电文格式

RTCM电文格式标准最多能定义64种电文,已定义的有37种,电文由二进制编码的数据流组成。RTCM电文的每个字包含30bit,可分为5个6bit的字节,25bit~30bit为奇偶校验位,以校验接收到的RTCM数据。每种电文由(N+2)个字组成,头两个字称为通用电文,N代表电文数据部分的字长,根据电文的不同类型而变化,某些电文的字长也会根据信号的不同而出现变化。RTCM 2.3版本电文的数据部分允许出现的最大字长为31,因此可能出现的最长电文总计包括33个字。

每种电文的通用电文(或称报头)的格式和内容都相同,包括了用于解码的同步信息引导字、电文类型识别、基准站识别、修正Z计数、序列号、数据字长(N)和基准站健康状况(图1)(表1)。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 引导字 电文类型 基准站ID 字1

奇偶校验 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 修正Z计数 序列号 数据字长 健康 奇偶校验 字2

图1 通用电文格式

2

表1 通用电文内容

字 内容 引导字 1 电文类型 参考站ID 奇偶校验 修正Z计数 序列号 2 数据字长 基准站健康状况 奇偶校验 比特数 8 6 10 6 13 3 5 3 6

第一个字的前8bit为引导字,由固定的序列01100110组成,供用户搜索同步使用。

比列因子 1 1 0.6 1 1 1 范围 1~64 0~1023 0~3599.4 0~7 0~31 0~7 3

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