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    全球定位系統(GPS)術語及定義.pdf

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    GBT 19391-2003 全球定位系統(GPS)術語及定義.pdf 國家標準
    GB/T19391-2003 2.8 PS空間段 GPs space segment 指GPS的空間星座,它按設計由分布在6個軌道平面上的24顆導航衛星組成,衛星向地球方向廣 播含有測距碼和數據電文的導航信號。 2.9 GPS地面控制段 GPS ground control segment 指GPS的地面監測和控制系統,它包括主控站、衛星監測站和上行信息注入站(又稱地面天線)以 及把它們聯系起來的數據通信網絡 GPS用戶段 GPs user segment 指各種GPS用戶終端,其主要功能是接收衛星信號,提供用戶所需要的位置、速度和時間等信息 BckI,I,ⅡA,ⅡR,IRM,ⅡF,Ⅲ衛星 Block I,I,ⅡA,IR,ⅡRM,IF, l satellites 指GPS的各代衛星的名稱。 Block I是原型衛星;BockⅡ和ⅡA是目前的基本工作衛星: Block ⅡR和ⅡRM是正在發射的替補衛星;BckⅡF是后繼衛星,BlckⅢ是在規劃中的2010年以后發射 的衛星。 偽衛星 pseudoline 設立在地面上的GPS信號發射站,它發播與真實的GPS衛星相似的信號,可在近距離內起到和 GPS衛星類同的作用。 星歷 ephemeris 描述天體的空間位置的軌道參數 GPS衛星星歷 GPS satellite ephemeris GPS衛星星歷一共包含16種數據,它們分別是歷元、在歷元上的6個衛星軌道參數以及用于在歷 元之后修正軌道參數的9個系數 2.15 廣播星歷 broadcast ephemeris 衛星播發的電文中所包含的本顆衛星的軌道參數或衛星的空間坐標 2.16 精密星歷 precise ephemeris 由若干個不屬于GPS系統的衛星跟蹤站獲得的測量值,經事后處理計算出的衛星軌道參數,供事 后精密定位使用 歷書 almanac GPS衛星電文中包含的所有在軌衛星的粗略軌道參數 2.18 載頻L1、L2、 Ls carrier L1,L,L L1、L2為GPS衛星所發射信號的載頻,L為1575.42MHz,L2為1227.60MHz。Ls為GPS衛星 將增發的民用信號的載頻,預定為1176.45MHz。 歷元 標準分享網 www bzf xw com免費下載 GB/T19391-2003 指一個時期和一個事件的起始時刻或者表示某個測量系統的參考日期 注:在GPS術語中兩種概念都使用 2.20 偽隨機噪聲碼 pseudo random noise(PRN)code 一種具有與白噪聲類似的自相關特性確定的碼序列。GPS信號中采用了偽隨機噪聲編碼技術,以 產生碼分多址(CDMA),直接序列擴頻和偽距測量功能。 2.21 粗/捕獲碼 coarse/ acquisition code C/A碼C/Acod 用于調制GPS衛星L1載頻信號的民用偽隨機碼 精碼 precise code P碼 P code 曾經用于調制GPS衛星L1和I2載頻信號的偽隨機碼 2.23 P(Y)碼P(Y)code Y媽 Y code GPS衛星用于調制L1和L2載頻信號的軍用偽隨機碼,由P碼與加密碼W模2相加而成。由于Y 碼仍然保持著P碼的碼速率,因此也稱作P(Y)碼 精度因子 dilution of precision(DoP) 描述衛星的幾何位置對誤差貢獻的因子。GPS的誤差為測距誤差與精度因子之乘積 2.25 幾何精度因子 geometrical dilution of precision(GDoP) 表征衛星幾何位置布局對GPS三維位置誤差和時間誤差綜合影響的精度因子 位置精度因子 positional dilution of precision(PDoP) 表征衛星幾何位置布局對GPS三維位置精度影響的精度因子 2.27 高程精度因子 vertical dilution of precision(vDOP) 表征衛星幾何位置布局對GPS高程定位精度影響的精度因子 平面位置精度因子 horizontal dilution of precision(HDOP) 表征衛星幾何位置布局對GPS平面位置精度影響的精度因子 2.29 時間精度因子 time dilution of precision(TDoP) 表征衛星幾何位置布局對GPS時間精度影響的精度因子 捕獲 acquisition 用戶設備對接收到的GPS衛星信號完成碼識別、碼同步和載波相位同步的處理過程 重捕 re-acquisition GPS接收機因信號遮擋等原因短時間失鎖后重新捕獲信號的過程,一般很快便能完成 GB/T19391-2003 2.32 跟蹤 tracking 對捕獲到的GPS衛星信號繼續保持碼同步和載波相位同步的過程 碼相位跟蹤 code phase tracking GPS接收機通過對GPS衛星信號的C/A碼或P(Y)碼的碼相位進行跟蹤,以獲得GPS偽距測量 值的過程 2.34 載波相位跟蹤 carrier phase tracking GPS接收機通過對GPS衛星信號的載波相位的跟蹤,以獲得載波相位測量值的過程 載波相位平滑 carrier phase smoothing 在GPS接收機中利用積分載波相位測量值,以減小由碼相位跟蹤噪聲造成的誤差的方法 周跳 cycle slips 在GPS接收機進行載波相位跟蹤時,因某種原因產生的整數載波周期跳變 2.37 偽距 pseudorange 由GPS接收機測出的衛星信號傳播時間而計算出的衛星與接收天線相位中心間的距離 2.38 距離變化率 range rate 用測量GPS衛星載波的多普勒頻移求得的偽距變化的速率, 2.39 選擇可用性 selective availability(SA) 是美國人為地將誤差引入衛星時鐘和星歷數據中,以降低GPS標準定位服務(SPS)精度的人為 措施。 注:該措施從1990年3月開始實施,2001年5月1日停止使用 完好性 integrity 當無線電導航系統不應當用于導航時向用戶及時發出警告(信息)的能力。GPS系統有一定的完 好性措施,但對一些應用系統目前的完好性還不夠。 2.41 反欺騙 anti-spoofing(A-S) GPS衛星信號中用加密碼W與P碼相疊加,使之變為Y碼的措施,用于精密定位服務(PPS)。只 有具有解密能力的接收機才能利用精密定位服務。 標準定位服務 standard positioning service(SPs) 由GPS的C/A碼所提供的公開的民用服務 2.43 精密定位服務 precise positioning service(PPS 由GPS的P(Y)碼所提供的保密服務,僅供美國及其盟國軍用或經特許的其他用戶使用 2.44 接收機自主完好性監測 receiver autonomous integrity monitoring(RAIM) 標準分享網 vw bzf xw com免費下載 GB/T19391-2003 接收機利用冗余GPS衛星的偽距測量信息,以判定GPS系統完好性的方法。它能判斷可見衛星 中是否有衛星出現故障或哪一顆衛星發生了故障并將其排除在導航解之外。 飛機自主完好性監視 airplane autonomous integrity monitoring(AAIM) 利用飛機上各種導航設備的冗余信息輔助GPS接收機,以提高GPS完好性的一種技術 2.46 GPS完好性通道 GPS integrity channel(GIC) 以由多個地面GPS衛星監測臺組成的網為基礎,提高GPS星座完好性的技術 2.47 故障檢測和排除 fault detection exclusion(FDE) 在RAM中,利用冗余GPS衛星的偽距測量信息,具體地判定某一顆衛星不可用而將其從求解組 合中排除不用的方法 注:當可見衛星為6顆以上時,才能作故障檢測和排除 2.48 GPS監測站 GPS monitor statio 在GPS地面控制段中用以對GPS星座的所有衛星進行跟蹤測量的設施,全球一共設有5個。所 有監測站收集到的數據傳送到主控站,在那里解算出衛星星歷和時間的修正參數,然后上行加載到衛 2.49 主機板 original equipment manufacture(OEM); engine board 是GPS接收機的核心部件,包括RF、數字通道處理器和定位解算軟件。在OEM基礎上,根據不 同用戶的需求加上不同的人機界面、天線和外殼結構,可以做成適合不同需要的GPS用戶設備 2.50 C/A碼GPS接收機C/ A code gPs receiver 利用GPS的C/A碼進行導航定位的接收機 2.5 P(Y)碼GPS接收機P(Y) code gPs receiver 利用GPS的P(Y)碼進行導航定位的接收機 單頻GPS接收機 single frequency GPS receiver 只能接收GPSL載頻信號而進行導航定位的接收機 2.53 雙頻GFS接收機 dual frequency GPS receiver 能夠接收GPSL1、L-2信號而進行導航定位的接收機 2.54 無碼GPS接收機 codeless gps receiver 在不知道P(Y)碼序列的條件下,采用某種信號處理技術獲得GPSL:和L2雙頻信號的測量值,從 而具有電離層延遲校正能力的民用雙頻GPS接收機。 2.55 軟件無線電GPS接收機 software radio GPS receiver 將經天線接收和直接放大后的GPS衛星信號送入高速模/數變換器,其后的全部處理過程由通用 數字信號處理器完成的GPS接收機。 GB/T19391—2003 導航型GPS接收機 navigational GPS receiver 能在動態條件下提供實時定位及其他數據并具有導航功能的GPS接收機 2.57 測地型GPS接收機 geodetic GPS receiver 能夠提供衛星信號原始觀測值用于髙精度測量的接收機。 2.58 GPs/ GLONASS兼用接收機 GPS/GLONASS dual- used receiver 能夠同時接收GPS衛星和 GLONASS衛星信號進行導航定位的接收機 測姿型GPS接收機 attitude-determination gPS receiver 用以測量載體方向、橫滾和俯仰等參數的GPS接收機,通常由多個GPS接收天線、OEM和相應的 處理器組成 2.60 測向型GPS接收機 GPS azimuth- determination receiver 用以測量載體方向等參數的GPS接收機,通常由雙天線、OEM和相應的處理器組成。 授時型GPS接收機 time transfer gps receiver 專用于精確時間(GPS時或UTC時間)發布的GPS接收機。有時還同時輸出高穩定度的頻率 授時精度可以達到或超過40ns 2.62 定時校頻GPS接收機 GPS time/ frequency receiver 同時產生GPS標準秒信號和基準頻率的GPS接收機。用于對用戶的時鐘和頻率源進行定時和 校準 單通道GPS接收機 single channel GPS receiver 采用單個硬件通道,按照一定的時序實現對多顆衛星信號的跟蹤,并完成定位功能的老式GPS接 收機 多通道GPS接收機 multichannel GPs receiver 個包含多個并行通道的GPS接收機。每個通道都能獨立連續跟蹤一顆或一顆以上衛星。 2.65 GRS數字接收機 GPs digital receiver 從中頻開始進行數字量化處理的GPS接收機。 2.66 GPS模擬接收機 GPS analog receiver 載波環和碼環采用模擬電路實現的老式GPS接收機 2.67 差分GPS接收機 differential GPS receiver 能夠接收由差分基準站的數據鏈路發射的差分修正數據,而進行差分導航定位的GPS用戶設 備,一般包括數據鏈信號接收機和能利用差修正信息的GPS接收機。 2.68 GPS接收機應用模塊 GPS receiver application module(GRAM) 標準分享網 wvAw bzf xw com免費下載 GB/T19391-203 是一種標準化的美國軍用GPS用戶設備模塊,用于確保軍用GPS用戶設備的安全性共用性和互 換性 2.69 GPS天線相位中心 GPS antenna phase center 指GPS天線的電氣中心。其理論設計應與天線的幾何中心一致 GPS接收機聲 GPS receiver noise GPS接收機噪聲是由接收機內部熱噪聲、通道間的偏差和量化誤差等引起的測距和測相誤差的綜 合表征。 2.71 GPS微帶天線 GPS microstrip antenna 一種GPS接收機天線類型,由粘接在基板上的待殊設計和精確量裁的金屬箔構成 72 冷啟動 cold start GPS接收機在不知道星歷、歷書、時間和位置的情況下開機,需要較長時間才能正常定位 2.73 溫啟動 warm start GPS接收機在不知道星歷,但存有歷書、時間和位置的情況下開機,達到正常定位的時間比冷啟 動短。 2.74 熱啟動 hot start GPS接收機在存有星歷、歷書、時間和位置的情況下開機,達到正常定位的時間比溫啟動短 2.75 均方根誤差 root mean square(RMS) 表明GPS觀測值數據質量的參數,其值越小,數據質量越好 2.76 用戶距離誤差 user range error(URE) 用戶測量所得的偽距與至衛星真實距離的誤差,用均方根值來規定。 用戶等效距離誤差 user equivalent range error(UERE) 根據各種誤差源所求得的對用戶至衛星距離測量誤差的估值 GPs導航電文 GPS navigation message 是由GPS衛星播發給用戶的描述衛星運行狀態與參數的電文,包括衛星健康狀況、星歷、歷書,衛 星時鐘的修正值、電離層時延模型參數等內容,以50bps速率播發 2.79 轉換宇 hand over word(HOw) GPS導航電文中的轉換字載有時間信息,用于在P(Y)碼接收機中輔助從C/A碼跟蹤狀態轉換到 P(Y)碼跟蹤狀態 2.80 Z-計數 d count GPS衛星時鐘時間,在GPS導航電文中位于每個子幀的第二個轉換字(HOW)之前,用29位二進 制數表示,單位為1.5s,一個Z計數為6s GB/T19391-2003 2.81 差分 GPs differential GPS(DGPS) 種提高GPS定位和定時精度的技術。在已知點上設置GPS基準接收機,根據由此獲得的GPS 測量誤差產生誤差修正量,實時或事后提供給差分GPS用戶設備,使用戶設備接收并利用修正量以提 高其定位精度 差分基準站 differential reference station 差分站 differential station 設在已知坐標點上的GPS基準接收機連續觀測視界內的衛星,產生差分修正量,再利用數據鏈發 射臺向差分GPS用戶設備發送差分修正信息。這種固定站稱為差分基準站。 2.83 局域差分 GPS local area DGPS( LADGPS 用于提高局部區域的GPS定位精度的實時差分GPS系統。 局域增強系統 local area augmentation system(LAAS) 利用ⅴHF數據鏈的局域差分GPS系統,它同時提高GPS定位精度和完好性,為飛機精密進近 服務。 2.85 位置差分 GPs position differential GPS 以差分基準接收機提供的位置誤差作為修正量的局域差分GPS,它要求基準站GPS接收機和用戶 接收機使用相同的衛星組進行定位解算 2.86 偽距差分 GPs pseudorange differential GPS 以差分基準接收機產生的視界內各顆GPS衛星的偽距誤差及其變化率作為修正量的局域差分 GPS,它不要求基準接收機和用戶接收機使用相同的星組。 2.87 載波相位差分 GPS carrier phase differential GPS 利用基站GPS接收機和用戶GPS接收機對多顆衛星信號的載波相位和碼偽距的觀測量,進行雙 差分和其他處理,以使用戶獲得厘米甚至毫米級定位精度的一種相對定位技術 2.88 實時動態測量系統 real time kinematic(RTK) survey system 利用數據鏈將基站GPS接收機的載波相位和碼偽距觀測量傳送給用戶,用戶接收機采用雙差分以 及其他處理,快速解算出載波整冑多值性,以實現動態高精度的實酎定位系統。 2.89 EUROFIX系統 EUROFIX system 以羅蘭C作為數據鏈的局域差分GPS系統 2.90 連續工作基準站 continuously operating reference stations(cORS) 互聯網差分 GPs internet differential GPS 由美國大地測繪局(NGS)國家海洋和大氣局(NOAA)聯合建立的GPS增強系統,它通過互聯網 和電話數據包服務,收集來自分布在全國的幾百個基準站的碼距離和載波相位數據,經中心站處理后, 再通過互聯網,提供給用戶,支持GPS非導航用戶和后處理應用,提高GPS定位精度。 標準分享網 www bzf xw com免費下載 GB/T19391—2003 2.91 中波數據鏈差分 differential using medium f『 requency data link 利用中波數據鏈的局域差分GPS 2.94 海用差分 GPS maritime DGPS 是一種中波數據鏈差分GPS,用已有的或增強的海用無線電信標臺發射信號的劇載波作數據鏈 同時提高水上用戶的定位精度和完好性。 調頻數據鏈差分 differential using FM data link 利用調頻廣播副載波作數據鏈的局域差分GPS 全國差分 GPs nationwide differential GPS( NDGPS) 利用與海用差分GPS同樣的體系結構,由許多基準站組成,并連同已有的海用差分站,組成覆蓋全 美國的系統,用于提高GPS定位精度與完好性,為陸上和水上用戶服務。 廣域差分 GPs wide area dgps( WADGPS) 利用大范圍地面分布的GPS基準站收集GPS衛星的數據,把偽距誤差分解成分量,在整個區域對 每一分量進行估計,形成修正量,將這些修正量實時傳送給GPS用戶設備。一般由主控站、多個基準 站、差分信號播發站、數據通信網絡和用戶設備組成。可用相對較少的基準站提高較廣區域的GPS定 位精度 2.96 廣域增強系統 wide area augmentation system(wAAS) 由美國研制的,利用廣域差分技術、衛星完好性監測技術和GPS導航信號轉發技術,用地球靜止衛 星作為數據鏈以GPSL1載頻播發這些增強信息,用戶使用相應的接收機系統。WASS提高GPS的完 好性、精度和可用性,主要為美國民用航空服務,目標是使GPS在整個美國達到飛機I類精密進近的 水平。 2.97 歐洲靜地星導航重疊服務 European geostationary navigation overlay service( EGNOS) 歐洲發展的與WAAS相類似的系統,和WAAS的主要差別是:它將同時增強GPS和 GLONASS 系統,覆蓋整個歐洲及周邊地區 2.98 多功能交通衛星星基增強系統 MTSAT satellite based augmentation system(MSAS) 由日本發展的,與WAAS十分類似的系統,利用多功能交通衛星( MSAST)播發數據,覆蓋日本及 其周邊洋區。 星基增強系統 satellite based augmentation system(SBAS) 利用地球靜止軌道衛星播發差分修正及其他信息,以提高衛星導航用戶的精度及其性能的廣域增 強系統。 陸基增強系統 ground based augmentation system(GBAS) 利用地面發射臺播發差分修正及其他信息,以提高衛星導航用戶精度及其他性能的局域增強系統 2.101 機上增強系統 aircraft based augmentation system(ABAS)

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