GPS标准历书文件格式—YUMA介绍     DATE: 2017-05-23 08:39

YUMA格式为美国有关部门在互联网上公开的一种表示历书数据的一种格式,网址为:http://www.navcen.uscg.gov/?pageName=gpsAlmanacs。全球GPS用户都可到指定的官方网站下载最新的历书数据,网址为:http://www.navcen.uscg.gov/ftp/GPS/almanacs/yuma。在浏览器中输入以上网址,从列出的画面中,用户可以选择最近的历书数据(为*.TXT纯文本格式),将它下载到硬盘中。

YUMA格式文件的所有存档文件可以在http://www.navcen.uscg.gov/?Do=gpsArchives下载。另外一个民间网站上也可以下载所有时间的YUMA文件:http://celestrak.com/GPS/almanac/Yuma/。

最近的文件示例如下:

******** Week 719 almanac for PRN-01 ********
ID:                         01
Health:                     000
Eccentricity:               0.1912117004E-002
Time of Applicability(s):  61440.0000
Orbital Inclination(rad):   0.9598369459
Rate of Right Ascen(r/s):  -0.7851755629E-008
SQRT(A)  (m 1/2):           5153.644043
Right Ascen at Week(rad):  -0.1588291048E+001
Argument of Perigee(rad):   0.258262294
Mean Anom(rad):            -0.2738897230E+001
Af0(s):                     0.3337860107E-004
Af1(s/s):                   0.3637978807E-011
week:                        719

格式说明
GPS卫星的历书(Almanac)包含在导航电文的第四和第五子桢中,可以看作是卫星星历参数的简化子集。其每12.5分钟广播一次,寿命为一周,可延长至6个月。GPS卫星历书用于计算任意时刻天空中任意卫星的概略位置。其主要用途:

★使卫星的码搜索有的放矢,避免“满天搜星”
GPS信号是一个CDMA(码分多址)信号,一般来说,GPS接收机对卫星信号的搜索是一个“满天搜星”的过程,即要搜索天空中的所有卫星对应的伪随机码。如果预先知道任意时刻所有卫星的概略位置,接收机就可以只复现本时刻天空中存在卫星的伪随机码进行搜索。这样可以使GPS接收机在搜索卫星时做到有的放矢,缩短捕获卫星信号的时间。

★找到任意卫星的概略Doppler频移,辅助频域搜索
对CDMA信号的搜索过程是一个二维搜索过程,对GPS卫星信号的搜索也不例外。即不仅要对卫星进行码搜索,还要通过频域搜索确定该卫星的Doppler频移。通过历书计算出卫星的概略位置,就可以估算出卫星的概略Doppler频移,快速捕获卫星信号。
GPS接收机的启动时间是衡量接收机性能好坏的重要参数之一,而卫星信号的快速捕获,缩短接收机的启动时间也是目前GNSS业界的热点问题。

★历书(Almanac)数据中各变量含义:
    ID: 卫星的PRN号,范围为1—31
    Health: 卫星健康状况,零为信号可用,非零为信号不可用
    Eccentricity: 轨道偏心率
    Time of Applicability(s): 历书的基准时间
    Orbital Inclination(rad): 轨道倾角
    Rate of Right Ascen(r/s): 升交点赤经变化率
    SQRT(A) (m 1/2): 轨道长半轴的平方根
    Right Ascen at Week(rad): 升交点赤经
    Argument of Perigee(rad): 近地点俯角
    Mean Anom(rad): 平均近点角
    Af0(s): 卫星时钟校正参数(钟差)
    Af1(s/s): 卫星时钟校正参数(钟速)
    week: GPS周数

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