RTCM32编解码中的一些概念及相关文献阅读

1.　　IODC和 IODE　——  导航电文相关。iode/iodc是在GPS系统的ICD2中定义的参数，iode指星历数据事件，iodc指星钟数据事件。

IOD 是　　issue of data ，数据龄期，理解为：数据可用的起始时间与终止时间之差值。龄期，

IODC是　　issue of data clock　　钟数据期号，标准定义是：本组卫星钟差参数的外推时间间隔，用本组卫星钟差参数对应的参考时刻toc与计算钟差参数所使用的最后一个观测数据之差来表示。

IODE是　　issue of data ephemeris　　星历数据期号，标准定义是：数据龄期参数，本组卫星星历参数的外推时间间隔，用本组卫星星历参数参考时刻toe与卫星定轨计算所使用的最后一个观测数据时刻之差来表示。卫星星历参数的参考时刻toe为整小时，卫星星历参数有效时间为2小时。

aode/aodc是北斗系统ICD1中定义的参数

AODE（age of data ephemeris）星历数据龄期的一部分数据，是星历参数的外推时间间隔，即本时段星历参数参考时刻与计算星历参数所作测量的最后观测时刻之差。

AODC实际上表示钟改正参数的外推时间。外推时间越短，改正参数的精度越高。

Toc是卫星钟参数的参考时刻，由导航电文给出，Toe是指从星期日子夜零点开始计算的参考时刻。t_L是为计算这些参数时所用到的观测资料中最后一次观测值的观测时间。（目前理解的tL是监测站的最后观测时间而不是用户，根据参考文献⑧）

IODC和IODE分别是卫星钟差参数、星历的数据期号，IODC使用10位，范围0~1023，IODE使用8位，（0~255），两者低8位相同，数值上存在以下关系：IODC=IODE+256*i，i是整数。注入站每次对卫星注入多天的星历，14-180天之间，这些星历被分为许多小段，每段间隔2小时，每段星历有自己的数据期号，数据期号是连续的，播发时按顺序播发。用户根据收到相邻星历的IODC、IODE是否连续，判断星历是否同一次注入。用IODC区别星历比toc更可靠。有文献将IODC、IODE直接表述为时钟改正参数、星历的外推时间间隔

历书数据可以看做事卫星星历参数的简化子集。GPS所有卫星的历书数据在导航电文的第4、5帧部分播发，用于计算任意时刻任意卫星的概略位置，每颗卫星的历书只占用子帧的一页。利用历书数据，能够为卫星信号的快速捕获提供先验信息，缩短定位时间。历书有效龄期，历书不包含摄动量改正。包含全部卫星的大概位置，用于卫星预报。

①参考《GPS历书数据的有效龄期》：目前星历预报, 6h内预报精度在200m以内。相同龄期的历书计算结果与标定值得偏差在量级上大致相等。实验部分将导航电文的计算结果（最新数据）作为标定值，对比历书的计算结果。影响历书有效性的一个关键因素是仰角计算的准确性。龄期为12个月的历书数据用于星座预报，仰角计算偏差会达到15°，选择低仰角卫星则会出现错误预报。作者采用截止角递增法选星，解决这一问题。（目前方法略显粗糙，还有很大改善余地）。一个月的卫星位置误差约为5km

②李正航教材：P65，卫星钟参数的数据龄期AODC为：AODC=Toc-tL，共5个比特，是钟差参数的外推时间间隔，为本时段钟差参数参考时刻与计算钟差参数所作测量的最后观测时刻之差，在BDT整点更新。Toc是卫星钟参数的参考时刻，导航电文给出。tL为计算参数时用的观测资料的最后一次观测值的观测时间。

③《Analysis of Direct P (Y)‐Code Acquisition》P码的捕获：一般都是先捕获C/A码，然后根据导航电文中给出的有关信息（即Z计数，获得观测时刻在P码中的位置），便可容易地捕获P码。P码调制在L1、L2上，C/A码调制在L1上。文章对比搜索P码的方式。

④《GPS+P（Y）码直接捕获方法研究2005》文献较老，不建议阅读。

⑤《北斗高精度长弧历书模型设计》作者实现了将GEO和IGSO卫星的90天自主运行周期的时间尺度，进行了拟合实验，对于地球静止轨道和倾斜地球同步轨道卫星，拟合精度提高20~30倍。可以用于星间链路（结合本文和2018-12-19日王帅师兄的例会报告，里面有循环的部分）。利用星间观测和通信实现的自主导航是发展趋势，星间链路采用时分工作模式，要求在每个短暂的时隙内，要求每条测量链路完成信号捕获跟踪和解调，由于星上资源有限，信号捕获存在挑战。目前星上与常规导航定位跟踪卫星的区别是，星间链路每个时隙需要切换跟踪不同卫星，高精度的历书参数模型尤为重要。目前要求历书精度优于10km（？为什么这么高）。历书参数设计原则：利用尽量少的参数实现高精度的卫星位置拟合，通常千米量级的拟合精度能满足信号捕获的需求。（无论是广播星历还是历书参数，参数只在拟合弧段内有效，若超过拟合弧段，卫星轨道位置精度会下降。（拟合弧段内的精度是多少？）参考⑥《北斗基本导航电文定义与使用方法》，未发现） 。

第二章起没看懂

历书拟合的讨论：考虑延长历书参数的使用期限时，需要先利用动力学方法对卫星轨道积分，然后再进行历书拟合。

常规历书拟合模型采用6个轨道根数和1个升交点赤经变化率作为待估计的位置参数。作者采用的是利用6个初始轨道根数和伯尔尼模型的5个太阳光压参数来描述整个弧段轨道信息。

常规历书拟合下，对于星间测量，历书参数用于辅助搜星和信号捕获的性能，主要受卫星位置误差在观测方向的投影的影响，最大影响为两颗卫星的位置误差之和；对于地面的导航定位用户，主要取决于卫星位置误差在用户距离方向的投影即用户距离误差（URE）。普通意义上的URE是指利用导航卫星广播的卫星星历和钟差计算的卫星位置误差和钟差误差在用户和卫星视线方向的投影，这里的URE是指广播星历拟合过程中产生的拟合位置误差在用户距离方向的投影，计算拟合URE的公式见文献。GEO卫星拟合位置误差约为200km，URE为40km，MEO卫星平均的拟合位置误差约5km，故对于GEO卫星和IGSO卫星来说，常规模型拟合误差过大，导致星间、星地辅助捕获的计算时间大幅度增加。同理适用于卫星速度拟合。

新历书模型长拟合精度分析，采用6个轨道根数和5个摄动参数,公式在第一章。将历书期限从现有7天扩展至45天。辅助星间链路运行的长期历书单次注入信息量减少约76%，减少接收机首次定位时间。增加了4个摄动参数，所以在下行导航电文中需要增加中等精度历书的信息编排量。目前发布的北斗导航电文子帧3页面类型4中具有47比特预留位，新增加的摄动参数可以在预留位中表达，从而实现不改变导航电文结构，有增加了下行导航电文中的历书使用期限。GEO卫星存在频度为1月的轨道机动，机动后，历书参数将失效，因此无论是星间链路还是常规用户，都需要额外获取卫星的机动标识；若GEO卫星在自主运行期间没有发生机动，则新历书模型在有效期内都有效。

⑥《北斗基本导航电文定义与使用方法》较为详细地给出Tgd参数和卫星钟差参数的参考点。tgd的参考点是B3频点发射链路时延之差。北斗系统的卫星钟差和TGD参数必须一起使用，卫星钟差参数龄期（IODC）超过2时（2为2小时），用户可以降权使用。I支路（开放支路）用户只能使用本支路播发的卫星钟差与TGD参数。同时表4给出I支路播发的与GPS类似的电离层参数的8参数模型，但两者采用的克罗不歇模型存在本质区别（具体见3.3节）。

卫星历书与卫星星历参数的参考时间toe为整小时不同，卫星历书参数参考时间toa的接口量化单位为2的12次方，所以卫星历书参数参考时间toa为4096的整倍数。当用户没有收到某颗卫星发播的卫星历书参数时, 可以使用其他卫星发播的卫星历书参数. 当用户没有收到所有卫星发播的卫星历书参数时, 可以继续使用上一次接收的卫星历书参数, 但是精度会有所降低, 一组卫星历书参数用户最长可以使用 14 天。

⑦《顾及星历数据龄期的北斗IGSO、MEO卫星空间信号精度分析》分析了不同数据龄期条件下两类卫星空间信号精度。文章中给出了AODE（age of data ephemeris）星历数据龄期的一部分数据，是星历参数的外推时间间隔，即本时段星历参数参考时刻与计算星历参数所作测量的最后观测时刻之差。GEO卫星星历数据龄期，由于国内监测站一直可见。本文的数据龄期的意思为文献⑧红色字体的部分。对BDS不同类型的卫星的AODE变化趋势进行了分析，计算了不同AODE条件下MEO卫星的URE结果。

⑧《BDS IODE字段制定方法研究_郑洪艳》 表述：GPS、GLONASS和Galileo采用数据期卷IOD识别卫星星历和钟差参数。第二节给出差分电文的数据龄期字段，用于对星历和钟差参数组标识和识别。GPS IODC由两位最高有效位和8位最低有效位构成。IODE长8bit，与IODC的8位最低有效位相同，当IODE与IODC最低8位不相等时，说明数据集发生变化，需进行数据采集。GPS IODE曲折与前6h不同，IODC需与前7d不同。从文献图1可以看到（不是连线！）GPS卫星的IODE和IODC相等，在7天内取值唯一。

BDS带个电文中定义了数据龄期AOD而非数据期卷IOD，是卫星星历和钟差参数的外推时间间隔。其中，星历数据龄期AODE是星历参数的外推时间间隔，AODC是钟差参数的外推时间间隔，两者均在BDT整点更新，取值范围在0~31。

根据下面的表述，刷新自己对数据龄期意思的理解：

原句：由于BDS的GEO卫星相对于地球静止，可以保持与控制中心的持续通信，参考时刻与最后观测时刻之差恒小于1h(特殊情况除外)，表现为其AODE取值大部分时间为1。而由于目前BDS控制中心在全球分布不均匀，主要集中在中国大陆地区，因此IGSO和MEO卫星在逐渐靠近中国大陆地区时，参考时刻与最后观测时刻之差减小，相应AODE取值变小，反之AODE取值增大，如图5和图6所示。（根据以上的推断：可以认为AODE是监测站对卫星监测的最后观刻）

文章第四节没看懂：主要为提出3种计算BDS卫星星历识别参数的方法。以后看。

⑨BDS和GPS星历发布时间的不同（https://blog.csdn.net/dreamdgl/article/details/65448940）：在BDS实时定位中，同一week下，播发的星历参考时间toe的值总是小于等于当前观测时间。在实时定位中，GPS播发的星历，其参考时间toe总是大于等于当前观测时间。即GPS总是超前预报星历。

2.接收机相关

载波相位噪声：dbc/hz　　相关单位解读：相位噪声通常定义为在某一给定偏移频率处的dBc/Hz值，其中，dBc是以dB为单位的该频率处功率与总功率的比值。一个振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号的总功率比值。负数越大越好。　　例子参见：https://zhidao.baidu.com/question/139900275.html

3.RTCM

《一种基于RTCM2.3格式的北斗电文编解码方法》丁艺伟 2015　　RTCM2.3未定义北斗系统的差分GNSS数据。对GPS的RTCM电文格式进行了分析。基于RTCM2.3自定义北斗电文格式。与RTCM2.3电文格式一起看。电文类型59为参考站运营商自行制定的专用电文，前8个bit为识别码。文章对59号电文进行预定义，用于播发北斗导航系统的电文信息，作为北斗伪距差分改正数报文。编解码中，即使没有对BDS进行定义，仍可以通过PRN号获得卫星（类型，系统）。

《多系统GNSS实时数据质量分析及软件实现》朱静然 2015