卫星定位授时常用术语介绍
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1 通用术语
1.1
用于无线电导航目的的无线电测定卫星服务系统,目前有美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)以及计划中的欧洲伽里略系统(GALILEO)。
1.2
全球定位系统(GPS)
导航星
美国研制、运行和控制的一种卫星导航系统,由空间段、地面控制段和用户段组成,为用户提供三维位置、速度和时间。
1.3
全球导航定位系统(GLONASS)
俄罗斯研制、运行和控制的一种卫星导航系统。
1.4
全球卫星导航系统(GNSS)
由国际民航组织提出的概念,最终将由多种民用卫星导航系统组成的卫星导航系统。GNSS分为两个阶段,即GNSS-1和GNSS-2。
1.5
伽利略系统
由欧洲正在研制的一种民用卫星导航系统。
1.6
静地星/定位星
是分别由美国和欧洲建立的双向测距卫星导航系统。
1.7
海军导航卫星导航系统
子午仪
是早期由美国研制的卫星导航系统。
注:已于1997年12月31日关闭。
1.8
GPS 空间段
指GPS的空间星座,它额定由24颗导航卫星组成,现在实际上有27颗星在工作。
1.9
GPS 地面控制段
指GPS的地面监测和控制系统,它包括1个主控站、1个备用主控站、5个卫星监测站和4个上行信息注入站(又称地面天线)。
1.10
GPS 用户段
指GPS用户接收机,其主要功能是接收、解码和处理GPS卫星广播的测距码和导航数据电文。
1.11
Block Ⅰ,Ⅱ,ⅡA,ⅡR,ⅡR –M,ⅡF,Ⅲ卫星
指GPS的各代卫星的名称。Block I是原型卫星;Block II是目前的基本工作卫星;Block IIR是补充卫星;BlockIIF指下一代卫星。
1.12
伪卫星
一个建立在地面上的GPS信号发射站,它发播与真实的GPS卫星信号相似的信号。
1.13
星历
GPS卫星电文中卫星的精确轨道参数。
1.14
历书
GPS卫星电文中所有在轨卫星的粗略轨道参数。
1.15
L1/L2
L1 、L2是GPS卫星所发射的载频,L1=1575.42MHz,L2=的载波1227.60MHz。
1.16
L5
GPS卫星将增发的民用信号。L5=1576.45MHz。
1.17
历元
指一个时期和一个事件的启始时间或者表示某个测量系统的参考日期。
注:在GPS属于中两种概念都使用。
1.18
精密星历
由若干个卫星跟踪站所观测到的数据经事后处理计算出的卫星轨道参数,供精密定位和定时。
1.19
粗捕获码
C/A码
用于调制GPS卫星L1载频信号的民用伪随机码。
1.20
精捕获码
P码
曾经用于调制GPS卫星L1和L2载频信号的精捕获码。
1.21
Y码 Y code
Y(P)码 Y code
GPS用于调制L1和L2载频信号的军用伪随机码,由P码与 加密码W叠加而成。
1.22
R/C码
是目前美国正在考虑用于GPS卫星L1载频信号的民用伪随机码。
1.23
捕获
对初始接收到的GPS卫星信号完成载波相位同步和码同步和码识别的处理过程。
1.24
跟踪
对接收到的GPS卫星信号,保持载波相位同步和码同步和码识别的处理过程。
1.25
伪距
由GPS接收机根据自己的时钟,测出的卫星信号传播时间而换算出的卫星与接收天线间的距离。
1.26
距离变化率
用测量GPS卫星载波的多普勒频移求得的伪距变化率。
1.27
选择可用性(SA)
是美国将误差引入卫星时钟和星历数据中,以降低GPS标准定位服务(SPS)精度的人为措施。
注:该措施从1990年3月开始实施,2001年5月1日停止使用。
1.28
反欺骗
1.29
标准定位服务
由GPS的C/A码所提供的一种公开的民用服务。
1.30
精密定位服务(PPS)
由GPS的P码所提供的一种保密的服务,仅为军用或经特许的用户使用。
1.31
是利用GPS的C/A码进行导航定位的GPS接收机。
1.32
1.33
只能接收GPS L1、C/A码信号进行定位的GPS接收机
1.34
能够接收GPS L1、L2信号进行定位的GPS接收机
1.35
是利用“无码”方法产生GPS双频电离层校正能力的民用双频GPS接收机。“无码”就是不知道P(Y)码序列的条件下,采用某种信号处理技术获得GPSL1和L2双频信号的测量值。
1.36
是将经天线接收和放大后的GPS信号直接送入高速模/数变换器,其后的全部处理过程由数字信号处理器完成的GPS接收机。
1.37
能提供导航定位数据显示和输出的GPS接收机
1.38
用于精密大地测量的GPS接收机
1.39
能够接收GPS卫星和GLONASS卫星信号进行定位的接收机
1.40
由多个GPS接收天线和接收机组成的测量系统,用来测量运载体方向和府仰等参数。
1.41
由多(双)个天线和接收机组成的测量系统,用来测量运载体方向等参数。
1.42
基于卫星共视法,专门用于时钟远程比对的GPS接收机。
1.43
用于对用户的时钟和频率进行定时和校准即能同时产生GPS标准秒信号和基准频率的GPS接收机。
1.44
采用单个硬件通道,按照一定的时序实现对卫星信号的跟踪,并完成定位功能的GPS接收机。
1.45
多通道GPS接收机 multichannel GPS reciever
1.46
从中频开始进行数字量化处理的GPS接收机。
1.47
载波环和码环采用模拟的方法来实现的GPS接收机。
1.48
能够接收子午仪卫星信号进行定位的接收机。
1.49
能够接收中波数据链路发射的差分数据进行差分定位的GPS接收机。
1.50
几何精度因子
因用户和所选星座间的几何关系引起定位误差的放大因子。
1.51
是一种标准化的军用GPS传感器模块,用于确保军用GPS用户模块的安全性、互操作性和互换性。
1.52
指GPS接收机通过对GPS卫星信号的C/A码和P(Y)码的码相位进行跟踪,以获得GPS伪距测量值的过程。
1.53
指GPS接收机通过对GPS卫星信号的载波相位的跟踪,以求得用户速度和保持码相位的跟踪精度的过程。
1.54
在GPS接收机中利用积分载波相位测量值,平滑码相位跟踪噪声的方法。
1.55
准确度表示一个待测量的实测值与其真值的符合程度。准确度通常用一个测量值的总的不确定性来表征。
1.56
位置精度
在地球上或其附近任何点,在某一指定时间段,测得的和期望的用户位置或时间之差处在一个规定容差内的时间百分比(即能够给出可靠服务的时间百分比)。
1.57
可预测精度
在地球上或其附近任何点,在某一指定时间段,一个位置和其已测定基准数据之间的差处在一个规定容差内的时间百分比。
1.58
(可)重复精度
在地球上或其附近任何点,在某一指定时间段,一个位置和其已测定基准数据之间的差处在一个规定容差内的时间百分比。
1.59
相对精度
在地球上或其附近任何点,在某一指定时间段,在两个接收机位置同一时间的位置观测结果的差值处在一个规定容差内的时间百分比。
1.60
时间传输精度(授时精度)
一个从位置解估测到的世界协调时(UTC)和由美国国家海军观测台(USNO)执行的UTC之间的差值处在一个规定容差内的可靠服务时间白分比。
1.61
用户距离误差user range error(URE)
1.62
由各种误差源对距离测量误差的贡献的等效值。
1.63
1.64
GPS导航电文
是由GPS卫星播发给用户的描述GPS卫星运行状态的参数的电文,包括卫星健康状况、星历、历书,卫星时钟的修正参数、电离层延时模型参数等内容,以50bps速度播发。
1.65
Z-计数
GPS卫星时钟时间,放在发射的GPS电文的每个子帧的第二个数据字(HOW)前,用17位二进制数表示,单位为六秒。
1.66
转换字
GPS卫星电文中的转换字,用于在P(Y)码接收机中从C/A码跟踪状态转换到P(Y)码跟踪状态的时间同步的信息。
1.67
差分GPS
一种提高定位和定时精度的技术。首先在已知点上获得GPS定位误差,然后产生误差修正量实时或事后提供给接收机,接收机利用修正量,提高自己的定位精度。
1.68
差分基准站
设在已知坐标固定站上的GPS接收机连续跟踪观测卫星,并向流动的GPS接收机发送差分改正信息,这种固定站称为差分基准站。
1.69
局域差分GPS
在一定区域内,由差分基准站和差分信号接收机、监视器和GPS用户设备组成的系统,用于提高局部区域的GPS精度。
1.70
局域增强GPS
利用VHF数据链,同时提高GPS定位精度和完好性,为飞机精密进近服务的系统。
1.71
位置差分GPS
是以差分基准站产生的位置误差为修正量的局域差分系统,它要求基准站和用户使用相同的星组。
1.72
伪距差分GPS
是以差分基准站产生的伪距误差为修正量的局域差分系统,它不要求基准站和用户使用相同的星组。
1.73
载波相位差分GPS
是利用对卫星信号载波的观测量,经过两次差分在不大的范围获得厘米甚至毫米级精度的一种相对定位技术。
1.74
实时动态测量系统
以载波相位观测为基础,由运动中快速模糊度确定技术与数据实时传输链路组合而成的实时定位系统。
1.75
EUROFIX系统
以罗兰C作为数据链建立的局域差分系统。
1.76
互联网差分GPS Internet differential GPS
由美国大地测绘局建立的GPS增强系统,它通过互联网和电话数据包服务,收集来自各基准站的数据,再经中心站处理后,再通过互联网,提供给用户,支持GPS非导航用户和后处理应用,提高GPS定位精度。
1.77
中波数据链差分 Differential using intermediate frequency data link
利用中波数据链路发射机兼作GPS差分数据链路而进行差分定位的系统
1.78
调频数据链差分
利用调频广播副载波发射GPS差分数据链路而进行差分定位的系统
1.79
全国差分GPS
由多个局域DGPS基准站组成,覆盖全美大陆的系统,用于提高GPS精度。主要用于火车控制、智能交通系统。
1.80
广域差分GPS
广域差分GPS由一些主控站、许多本地监测站、地面地球站、地球静止(GEO)卫星和广域GPS用户设备组成,用于提高较广区域的GPS精度。
1.81
广域增强系统
由美国研制的GPS广域增强系统,同时提高美国整个江域内的GPS完好性、精度和可用性,主要为美国民用航空服务,打算使GPS达到Ⅰ类精密进近的水平。
1.82
欧洲静地星导航重叠服务
欧洲发展的与WAAS相类似的系统,和WAAS的主要差别是:它将同时增强GPS和GLONASS系统,覆盖整个欧洲。
1.83
利用多功能交通卫星的星基增强系统 (MSAS)
由日本发展的GPS广域增强系统,与WAAS十分类似,覆盖日本及其周边洋区。
1.84
联合精密进近着陆系统
是美国军方正在研制的利用军用信号的差分着陆、着舰系统。
1.85
舰载相对GPS
是联合精密进近与着陆系统作舰载机着舰时的特殊应用方式,为飞机提供相对军舰的位置。
1.86
接收机自主完好性监视
是利用冗余GPS卫星的伪距测量信息,以判定GPS卫星中是否有卫星出现故障或者哪一颗卫星出现故障并加以排除的技术。
1.87
飞机自主完好性监视
是利用飞机上的各种导航设备冗余信息以辅助GPS接收机判定卫星信号完好性的一种技术。
1.88
GPS完好性通道
以地面GPS卫星监测网为基础,提高GPS完好性的技术。
1.89
GPS现代化
GPS为提高性能,而正在执行的计划,包括在L2载波上增加调制民用码,增加发射L5载波,把军用与民用信号频谱分隔开,在L1、L2上增发M码和改善控制段等措施。
1.90
广域GPS提高
是美国军方发掘GPS系统本身的潜力,以提高精度的一种方法。它是利用现有主控站所产生的伪距误差信息,在上行注入到GPS卫星再广播到用户,从而提高GPS接收机定位精度的一种方法。
1.91
GPS精度改善进取
是美国为提高GPS系统精度而正在实施的一项计划,该计划包括把美国影像和地图绘制局(NIMA)的GPS卫星监测站并入现有监视网络,重新设计主控GPS中的卡尔曼滤波器、加大卫星发射功率以及改善对GPS卫星上行加注等三项措施。
1.92
三P计划
是美国对GPS导航战计划的别称,包括:
1.93
模糊值多值性
当一个接收站对经过的一颗卫星进行连续观测,为重建载波相位伪距观测值,起始载波相位伪距未知,若用码伪距代替,其中包含的一个未知整周数。称为整周模糊值。
1.94
测距误差
在地球上或其附近任何点在某一指定时间段,卫星和用户之间的距离,用SPS测距信号测得的距离和“真实”距离之间的差值处在一个规定容差内的时间白分比。
1.95
测距误差变化率(速率)
在地球上或其附近任何点在某一指定时间段,瞬时测距误差变化率处在一个规定容差内的时间百分比。
1.96
GPS ICD—200
GPS接口(I)控制(C)文件(D)是一个政府文件,包括用户与卫星间接口的完整的技术说明。
1.97
监控站
全球范围台站网中的任何一个,在GPS控制段中用以监测卫星时钟和轨道参数,并对其进行跟踪测量。在这些地方收集的资料被传输到一个主控站,在那里计算修正参数和进行控制。这些资料至少每天有一次由上行站装载到卫星上。
2 测量特性术语
2.1
国际地球参考框架(ITRF)international terrestrial reference frame(ITRF)
由国际地球自转服务局(IERS)推荐的以国际参考子午面和参考极为定向基准、以地球质量中心为原点的一种地球参考系的具体实现。
2.2
1984世界大地坐标系
WG84坐标系
由美国国防部在与WGS72相应的精密星历系统NSWC-9Z-2基础上,采用1980大地参考系和BIH1984.0系统定向所建立的一种地心参考系。
2.3
1985国家高程基准
采用青岛水准原点和根据由青岛验潮站1952年到1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所定义的高程基准,其水准原点的起算高程为72.260mm。
2.4
高程
高于平均海平面的高度或在大地水准面之上的垂直距离。
2.5
大地椭球高程
从大地椭球面起算的垂直距离。
2.6
高程遮蔽角(仰角屏蔽)elevation
低于此仰角的卫星将被GPS接收机忽略。此角一般定为10度,以避免因建筑物、树木及多路径传播引起的干扰和大气效应。
2.7
大地基准点
设计用来最佳拟合一部分或全部大地水准面的一种数学模式。它由大地椭球体及该椭球体与由大地基准原点所决定的地形表面的关系来定义的。
注:这种关系一般(但不是必须)由六个要素来确定:大地纬度、经度、原点高程、原点上垂线偏差的两个分量、以及从原点至另一点连线的大地方位角。
2.8
大地水准面
与平均海平面重合且想象延伸过大陆的特殊等位面。这个面在任何点上都与重力方向垂直。
2.9
大地水准面高程
大地水准面上的高程,通常叫做平均海拔高度。
2.10
地理信息系统(GIS)geographic information system
一种对地理空间数据进行收集、分析和管理的计算机信息系统。该系统具有储存和利用地图的功能,并能显示数据查询和地理空间分析的结果。
2.11
2.12 观测时段
观测站上开始接收卫星信号到停止接收,连续观测的时间间隔称为观测时段,简称时段。
2.13
同步观测
三台或两台以上接收机同时对同一卫星进行的观测。
2.14
参考站
在一定的观测时间内,一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上,一直保持跟踪观测卫星,其余接收机在这些测站的一定范围内流动设站作业,这些固定测站就称参考站。
2.15
流动站
在参考站的一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。
2.16
GPS 静态定位测量
通过在多个测站上进行若干时段同步观测,确定测站之间相对位置的GPS定位测量。
2.17
GPS 快速静态定位测量
利用快速整周模糊度解算法原理所进行的GPS静态定位测量。
2.18
永久性跟踪站
长期连续跟踪接收卫星信号的永久性地面观测站。
2.19
单基线解
在多台GPS接收机同步观测中,每次选取两台接收机的GPS观测数据解算响应的基线向量。
2.20
多单基线解
从m(m)3)台GPS接收机同步观测值中,由m-1条独立基线构成观测方程,统一解算m-1条基线向量。
2.21
航摄GPS测量参考点
航摄GPS测量中计算动态基线的起算点。
2.22
偏心向量
飞机上GPS天线相位中心对航摄仪镜头中心的偏移向量。
2.23
初始基线 initialization baseline
航摄GPS测量开始之前,参考点和飞机上GPS天线相位中心之间的距离。
2.24
闭合基线
航摄GPS测量结束后,参考点和飞机上GPS天线之间的距离。
2.25
运动测量
只需短时间的观测资料的连续差分载波相位测量的一种方式。操作常数包括确定一已知基线或从一已知基点开始,最少跟踪四颗卫星。一个接收机应固定安装在一控制点上(已知点上),其它接收机在被测点间移动。
2.26
单点定位
一台接收机单独模式下的地理定位。
2.27
绝对定位
定位方式之一,定出某点在某一个特定坐标系上的位置,该坐标系通常是地心坐标系。
2.28
相对定位
指通过两个站的接收机同时同步地观测相同卫星来确定两个站的相对位置差的过程。这种技术可以消掉两个站的共同误差,比如卫星钟差和预报星历误差,传播延迟等。
2.29
静态定位
一种接收机处在静止或几乎静止情况下的定位。
2.30
动态定位
按时间顺序求解运动中的接收机的坐标。每一组坐标只由一次信号取样来确定,且通常进行实时解算。
3 导航特性术语
3.1
汽车GPS导航系统 in-vehicle GPS navigation system
汽车GPS导航系统是以车载GPS接收机为基础,结合其他导航手段获得载体位置数据,并与导航地图数据库相匹配,实时显示载体位置并进行道路引导的导航系统。
3.2
导航地图数据库
导航地图数据库是指按特定格式存储的,并与导航信息有关的数字地图信息数据库。通常与地图有关的信息包括地理编码数据、路线计算数据、背景数据和参考数据等。
3.3
电子地图
存储在磁盘、磁带或光盘等介质上、利用计算机图形显示系统才能阅读的二维或三维地图。
3.4
首次定位时间
接收机通电后获得首次正确定位的时间。
3.5
惯性导航系统
利用惯性仪表(陀螺仪和加速度计)、参考方向和初始位置来测定运载体运动方向、速度、距离的自主式推算导航系统。
3.6
GPS-惯性组合导航系统
由GPS和惯性导航系统组合成的导航系统。
3.7
GPS-多普勒组合导航系统
由GPS和多普勒雷达组合成的导航系统。
3.8
GPS-罗兰C组合导航系统
由GPS和罗兰C组合成的导航系统。
3.9
卡尔曼滤波器
一种线性最小方差滤波方法,其根据信号(或称状态)和测量值的统计特性,从测量中得出误差最小,即“最优”的信号估计。
3.10
导航数据
由每颗卫星在L1和L2信号上以50比特/秒发播的1500比特导航信息,包括GPS系统时间与UTC时间转换参数,卫星时钟修正参数,电离层时延模式参数及卫星星历表和卫星工作状况。GPS接收机利用这些信息来处理GPS信号,以得到用户的位置、速度和时间。
4 授时特性术语
4.1
格林尼治时间
以格林尼治天文子午线为基准的时间。
4.2
协调世界时
以世界时作为时间初始基准,以原子时作为时间单元(s)基础的标准时间。
4.3
国际原子时(TAI)
由国际权度局(BIPM)建立和保持的、以分布于全世界的大量运转中的原子钟的数据为基础的一种时间尺度。
4.4
网络时间协议(NTP)
网络时间协议(NTP)用于把计算机用户或者计算机网络服务器的时间同步到另一个服务器或者参考时间源(例如一个地面或者卫星的授时广播台或者调制解调器)的时间上去。
4.5
共视比对
两地设备同时测量本地时钟相对同一颗GPS卫星的时刻差,经交换数据计算得到两地时钟时间偏差的一组操作。
4.6
频率准确度
频率偏制
GPS定时接收机输出频率的标称值与标准装置测量值的相对变化量。
4.7
最大时间间隔误差(MTIE) maximum time interval error (MTIE)
最大时间间隔误差(MTIE)表征频偏和相位偏离情况,它是在观测持续时间段t内发生的最大的峰-峰时间间隔误差(TIE)
4.8
基准钟 primary clock
速率与所采用的秒定义相应于的时间标准,这样的钟获得其标定的准确度是不经过校准的。
4.9
基准频标 primary frequency standard
频率与所采用的秒定义相应于的频率标准,其标定的频率准确度的获得是不经过校准的。
4.10
标准频率
标准频率是指一个频率,它与一个频标的输出信号有已知的关系。
4.11
时间同步synchronization
为了消除两个或多个时间源之间的时间差而对它们进行相对调整。
4.12
时码 timecode
用于转换时间信息(例如:日期、一天中的时刻或者时间间隔)的某种特定的格式中的一个数字或者模拟符号系统。
4.13
时标
在一个时间尺度上识别某个特别瞬间的信号标记。
4.14
时间参考
为一个给定的测量系统所选择的一个基本的重复周期,它用作为公共的时间参考,例如每秒一个脉冲(1pps)。
4.15
时间信号发射
按规定的间隔、以标定的频率准确度发播一系列时间信号的广播。
注:ITU-R TF.460文件建议标准时间信号的发播参照UTC要在1ms以内,而且要发播专门的码来包含DUT1的信息。
提高型的GPS
一种减小SA对规定接收机影响的数字滤波方法,用于获得高的时间精度。
4.16
GPS时间
4.17
GPS星载钟中的偏差
GPS卫星上自由运行的时间与GPS时之差。
4.18
GPS时间频率传输 GPS time and frequency transfer
基于卫星共视的方法,利用载波频率测量进行远程钟频率比对。
4.19
恒温天线
具有恒温功能的GPS天线,用于稳定天线前置放大器的时延。
4.20
GPS周数
是从1980年1月6日开始累计的星期数。
4.21
研究卫星导航时间频率先导项目
IGS和BIPM建立的联合工作组,旨在用GPS相位载波和码的测量方法来改进全球范围的时间、频率比对精度。
4.22
GPS时间型接收机软件标准化技术指南
是由时间频率咨询委员会下属的全球导航卫星系统时间频率规范研究组制定的GPS时间型接收机标准技术指南。
4.23
BIPM GPS共视表 BIRM GPS CV schedules
BIPM为计算TAS(国际原子时)而为全球参加TAI合作的时间实验室而制定的单通道GPS接收机所用的时间共视表。
4.24
接收机内部时延校正
用于远程共视时间比对的GPS接收机必须用内部时延经过定标的接收机来进行校正,以便扣除接收机内部时延改正,提高时间比对准确度。
- 卫星定位授时常用术语介绍
- 卫星定位授时相关的时间算法
- 卫星定位授时系统的时间表示主要有以下几种方法:
- 常用术语介绍
- 卫星术语-航迹
- GPS卫星定位车载终端原理全面介绍
- 北斗一号卫星系统 及 一种授时系统
- 北斗无源授时接收机GEO卫星星历求解算法
- 授时
- GPS/GLONASS/BD组合定位、授时解决方案
- Android:GPS卫星定位
- “伽利略”卫星定位系统
- 卫星定位、基站定位、wifi定位
- 术语介绍
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- 常用术语
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- 北斗授时接收机分类
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