CN105182374B - 一种基于北斗短报文精密轨道和钟差播发的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法,包括以下步骤,将精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数；将精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数；将生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上，生成需要播发的轨道改正信息；将生的成钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值，并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值，获取需要播发的钟差改正信息；将生成的轨道改正信息和获取的钟差改正信息按照第一预定格式进行数据编码生成第一消息。本发明提高了导航定位精度，大大改善广播星历精度差的不足。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航中轨道和钟差的播发领域，具体的涉及一种基于北斗短报文精密轨道和钟差播发的方法及***。
背景技术
目前，公知的导航卫星的实时轨道和钟差是利用广播星历中获取的开普勒轨道参数和轨道摄动修正项计算得到的，广播星历可直接从卫星信号中提取使用，相比于需要联网获取的超快速精密星历，广播星历仍是实时和非精密定位中使用最广泛的星历来源，但是通过广播星历计算得到的卫星轨道和钟差精度不高，卫星星历的质量是卫星导航***定位精度和可靠性的关键，其误差也将直接影响着用户导航定位的精度。广域精密差分技术能够有效提高用户导航定位精度，然而目前常见的广域差分***主要是对GPS卫星***差分信息进行播发，并未包含北斗***的差分信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于北斗短报文精密轨道和钟差播发的消息、方法及***，以克服广播星历精度差的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法,包括以下步骤,
S1,根据精密星历计算得到精密星历的卫星位置和精密星历的卫星钟差，同时根据广播星历计算得到广播星历的卫星位置和广播星历的卫星钟差；
S2,将精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数，同时将精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数；
S3,将生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上，生成需要播发的轨道改正信息，同时将生成的钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值，并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值，获取需要播发的钟差改正信息；
S4，将步骤S3生成的轨道改正信息和获取的钟差改正信息按照第一预定格式进行数据编码生成第一消息；
S5，将第一消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一消息的第一预定格式包括第一消息头和第一消息体，所述第一消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第一消息体包括75bits的卫星标示号、每颗卫星8bits的卫星龄期、每颗卫星9bits的径向改正信息、每颗卫星6bits的法向改正信息、每颗卫星9或7bits的切向改正信息、每颗卫星11或10bits的钟差改正量和24bits的CRC校验码；当卫星为GEO卫星时，卫星的切向改正信息为9bits，卫星的钟差改正量为11bits，当卫星为除GEO卫星之外的卫星时，卫星的切向改正信息为7bits，卫星的钟差改正量为10bits。
进一步，还包括播发第二消息，当需要播发第二消息时，则首先将按照步骤S3的方法生成的实时的钟差改正信息与已播发的第一消息中的钟差改正信息作差处理，得到需要播发的实时钟差改正信息，将需要播发的实时钟差改正信息按照第二预定格式进行数据编码生成第二消息，最后将第二消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发。
进一步，所述第二消息的第二预定格式包括第二消息头和第二消息体，所述第二消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第二消息体包括每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码。
进一步，还包括播发第三消息，当需要播发第三消息时，则首先将按照步骤S3的方法分别对应生成的实时的轨道改正信息和实时的钟差改正信息，并分别对应与已播发的第一消息中的轨道改正信息和钟差改正信息作差处理，生成需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息，然后将需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息按照第三预定格式进行数据编码生成第三消息，最后将第三消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发。
进一步，所述第三消息的第三预定格式包括第三消息头和第三消息体，所述第三消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第三消息体包括包括每颗卫星4bits的径向改正信息、每颗卫星4bits的法向改正信息、每颗卫星4bits的切向改正信息、每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码。
进一步，从一次第一消息的播发到下一次第一消息的播发为一个播发周期，在同一个播发周期中，第二消息和第三消息的消息龄期均与第一消息的期龄相同，所述第一消息、第二消息和第三消息的播发均为整秒播发。
本发明的有益效果是：本发明的一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法，是基于北斗短报文每分钟78bytes的传输速率，可以在3分钟内实现对GPS和北斗双***共30颗可视卫星的精密星历播发一遍及精密钟差播发三遍，大大改善广播星历精度差的不足，导航用户在无需联网的条件下即可获取精密星历和钟差产品并取得高精度的定位效果。
基于上述一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法，本发明还提供一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***。
一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***,包括精密星历计算模块、广播星历计算模块、坐标改正数生成模块、钟差改正数生成模块、轨道改正信息生成模块、钟差改正信息生成模块、第一消息生成模块、第二消息生成模块、第三消息生成模块和卫星发布模块，
所述精密星历计算模块用于根据精密星历计算得到精密星历的卫星位置和精密星历的卫星钟差；
所述广播星历计算模块用于根据广播星历计算得到广播星历的卫星位置和广播星历的卫星钟差；
所述坐标改正数生成模块用于根据精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数；
所述钟差改正数生成模块用于根据精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数；
所述轨道改正信息生成模块用于根据生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上，生成需要播发的轨道改正信息；
所述钟差改正信息生成模块用于根据生成的钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值，并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值，获取需要播发的钟差改正信息；
所述第一消息生成模块用于根据生成的轨道改正信息和获取的钟差改正信息按照第一预定格式进行数据编码生成第一消息；
所述第二消息生成模块用于根据将实时的钟差改正信息与已播发的第一消息中的钟差改正信息作差处理，得到需要播发的实时钟差改正信息，将需要播发的实时钟差改正信息按照第二预定格式进行数据编码生成第二消息；
所述第三消息生成模块用于将实时的轨道改正信息和实时的钟差改正信息分别对应与已播发的第一消息中的轨道改正信息和钟差改正信息作差处理，生成需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息，将需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息按照第三预定格式进行数据编码生成第三消息；
所述卫星发布模块用于通过北斗短报文的通信方式播发生成的第一消息和/或第二消息和/或第三消息。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一消息的第一预定格式包括第一消息头和第一消息体，所述第一消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第一消息体包括75bits的卫星标示号、每颗卫星8bits的卫星龄期、每颗卫星9bits的径向改正信息、每颗卫星6bits的法向改正信息、每颗卫星9或7bits的切向改正信息、每颗卫星11或10bits的钟差改正量和24bits的CRC校验码；当卫星为GEO卫星时，卫星的切向改正信息为9bits，卫星的钟差改正量为11bits，当卫星为除GEO卫星之外的卫星时，卫星的切向改正信息为7bits，卫星的钟差改正量为10bits；
所述第二消息的第二预定格式包括第二消息头和第二消息体，所述第二消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第二消息体包括每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码；
所述第三消息的第三预定格式包括第三消息头和第三消息体，所述第三消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第三消息体包括包括每颗卫星4bits的径向改正信息、每颗卫星4bits的法向改正信息、每颗卫星4bits的切向改正信息、每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码。10.根据权利要求9所述的进一步，所述同步码用于标示第一消息、第二消息和第三消息的开始位，所述消息号用来区分第一消息、第二消息和第三消息的类型，所述小时内秒用于标示当前小时内的秒数，轨道和钟差的历元时刻以小时内秒的方式进行标识。
附图说明
图1为本发明一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法的流程图；
图2为北斗***卫星C06轨道位置误差随时间变化的曲线图；
图3为GPS***卫星G21轨道位置误差随时间变化的曲线图；
图4为北斗***卫星C06所播发的第一消息中钟差信息随时间变化的曲线图；
图5为GPS***卫星G21所播发的第一消息中钟差信息随时间变化的曲线图；
图6为一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明首先提出一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的消息。
一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的消息,包括具有轨道和钟差信息的第一消息、与第一消息相关联且具有钟差信息的第二消息和与第一消息相关联且具有轨道和钟差信息的第三消息，所述轨道改正信息为根据精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数并将生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上生成的轨道改正信息；所述钟差改正信息为精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数并将生的成钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值获取的钟差改正信息。所述第一消息为轨道改正信息和钟差改正信息按照第一预定格式进行数据编码生成的消息；所述第二消息为实时的钟差改正信息与已播发的第一消息中的钟差改正信息作差处理得到需要播发的钟差改正信息并将需要播发的实时钟差改正信息按照第二预定格式进行数据编码生成的消息；所述第三消息为实时的轨道改正信息和实时的钟差改正信息分别对应与已播发的第一消息中的轨道改正信息和钟差改正信息作差处理生成需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息并将需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息按照第三预定格式进行数据编码生成的消息；所述第一消息、第二消息和第三消息的播发是基于北斗短报文的通信；
所述第一消息的第一预定格式包括第一消息头和第一消息体，所述第二消息的第二预定格式包括第二消息头和第二消息体，所述第三消息的第三预定格式包括第三消息头和第三消息体，
所述第一消息头、第二消息头、和第三消息头的格式都是一样的，其格式如表1所示，所述第一消息头、第二消息头、和第三消息头均包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒。
表1
其中同步码用来标示每条消息的开始位，该3个字节以十六进制表示分别为0xAA、0x53、0x44；消息号用来区分三类不同的消息分别表示为1、2、3，1表示第一消息，2表示第二消息，3表示第三消息；消息龄期按照消息的播发周期依次为0、1、2,消息龄期为3时表示该消息不可用，同一播发周期内第二消息和第三消息的数据龄期应与第一消息的数据期龄保持一致；小时内秒标示当前小时内的秒数，该消息格式只适用于整秒播发。
所述第一消息的第一消息体如表2所示，包括75bits的卫星标示号、每颗卫星8bits的卫星龄期、每颗卫星9bits的径向改正信息、每颗卫星6bits的法向改正信息、每颗卫星9或7bits的切向改正信息(其中GEO卫星为9bits，其他卫星为7bits)、每颗卫星11或10bits的钟差改正量(其中GEO卫星为11bits，其他卫星为10bits)和24bits的CRC校验码，第一消息体共1314bits；
表2
其中卫星标示号用来标示第一消息中所播发的卫星号，第1个bit到第32个bit对应GPS的1到32号卫星，第33个bit到第37个bit保留，第38个bit到第72个bit对应北斗的1到35号卫星，第73bit到75bit保留，1表示播发对应卫星的改正信息，0表示不播发；
所述第二消息的第二消息体包括每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码，所述第二消息的第二消息体共174bits，所述第二消息的第二消息体的格式如表3所示。
表3
所述第三消息的第三消息体包括每颗卫星4bits的径向改正信息、每颗卫星4bits的法向改正信息、每颗卫星4bits的切向改正信息、每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码，所述第三消息的第三消息体共534bits，所述第三消息的第三消息体的格式如表4所示。
表4
基于上述一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的消息，本发明一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法如下。
如图1所示，一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法,包括以下步骤,
首先，根据精密星历计算得到精密星历的卫星位置和精密星历的卫星钟差，同时根据广播星历计算得到广播星历的卫星位置和广播星历的卫星钟差。精密星历可根据跟踪站实时传输的观测数据处理得到或从IGS网站上下载获得。
然后，将精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数，同时将精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数。由于精密星历卫星的参考位置为卫星的质心，而广播星历卫星的参考位置为卫星的天线相位中心，所以由精密星历计算得到的卫星位置需要转换到天线相位中心上去。
接着，将生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上，生成需要播发的轨道改正信息，同时将生成的钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值，并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值，获取需要播发的钟差改正信息。对于导航用户而言卫星径向上的误差对用户的影响最大，由于卫星传输可用带宽有限，为了有效利用传输带宽，所述消息格式中卫星径向上的分辨率较切向和法向上高，因此需将坐标改正数转换为卫星的径向、切向和法向上进行播发；在导航用户用于定位的过程中，该钟差平均值会被接收机钟差吸收，对用户的定位结果不会产生影响。
再次，将生成的轨道改正信息和获取的钟差改正信息按照上述所述的第一预定格式进行数据编码生成第一消息。第一消息格式中每颗卫星包含一个星历龄期，该值等于改正信息生成时采用的广播星历的IODE值，用户根据该值来选取正确的广播星历并对卫星的坐标和钟差进行恢复。
最后，将第一消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发。
当需要播发第二消息时，则首先将按照上述的方法生成的实时的钟差改正信息与已播发的第一消息中的钟差改正信息作差处理，得到需要播发的实时钟差改正信息，然后将需要播发的实时钟差改正信息按照上述第二预定格式进行数据编码生成第二消息，即必须通过第一消息中的钟差信息来恢复第二消息中的钟差信息，最后将第二消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发。当需要播发第三消息时，则首先将按照上述的方法分别对应生成的实时的轨道改正信息和实时的钟差改正信息，并分别对应与已播发的消息中的轨道改正信息和钟差改正信息作差处理，生成实时轨道改正信息和实时钟差改正信息，然后将实时轨道改正信息和实时钟差改正信息按照上述所述的第三预定格式进行数据编码生成第三消息，即必须通过第一消息中的轨道和钟差信息来恢复第三消息中的轨道和钟差信息，最后将第三消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发。
所述第一消息、第二消息和第三消息的播发均为整秒播发。从一次第一消息的播发到下一次第一消息的播发为一个播发周期，在同一个播发周期中，第二消息和第三消息的消息龄期均与第一消息的期龄相同，以便用户能够正确识别用来恢复第二消息和第三消息中的轨道和钟差信息的第一消息。
由于北斗短报文可用传输速率为每分钟78bytes，带宽非常有限，因此本发明一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法的难点在于如何能够在有限的带宽并保证星历和钟差精度下尽可能对更多的GPS卫星和北斗卫星的星历和钟差进行更新。本发明一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法是基于北斗短报文通信原理实现，根据北斗短报文每分钟78bytes的带宽计算，本播发方式可以实现在3分钟内对GPS和北斗双***共30颗卫星的精密星历播发一遍，并同时对精密钟差播发三遍。
在同一播发周期内，用户收到的第二消息的钟差信息除以第二消息与第一消息的小时内秒的差值，得到钟差信息的变化率；用户根据当前时刻的小时内秒数与第二消息的小时内秒数作差，该差值乘以钟差信息的变化率再加上第二消息的钟差信息，可计算出用户当前时刻的钟差信息。
在同一播发周期内，用户收到的第三消息的钟差信息与第二消息的钟差信息作差，再除以第三消息与第二消息的小时内秒的差值，得到钟差信息的变化率；用户根据当前时刻的小时内秒数与第三消息的小时内秒数作差，该差值乘以钟差信息的变化率再加上第三消息的钟差信息，可计算出用户当前时刻的钟差信息。
在同一播发周期内，用户收到的第三消息的轨道信息除以第三消息与第一消息的小时内秒的差值，得到轨道信息的变化率；用户根据当前时刻的小时内秒数与第三消息的小时内秒数作差，该差值乘以轨道信息的变化率再加上第三消息的轨道信息，可计算出用户当前时刻的轨道信息。
根据2015年3月27日的精密星历和钟差产品，按照本发明一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法所提出的方法进行数据播发，用户获得卫星的精密位置和钟差。图2和图3分别为用户接收到北斗***卫星C06和GPS***卫星G21卫星星历后外推任意时刻卫星位置的误差随时间变化图，从图中可以看出，其误差随外推时延的增加而增大，即使时延达到5分钟，其外推卫星位置的误差也能保证在2个厘米左右。图4和图5分别为北斗***卫星C06和GPS***卫星G21所播发的第一消息中钟差信息随时间的变化情况，图中出现的阶跃现象是由于广播星历的变更引起的，由图可以看出按照本发明提出的钟差播发格式能够在保证钟差精度下对钟差数据进行正常播发。
基于上述一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法，本发明还提供一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***。
如图6所示，一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***,包括精密星历计算模块、广播星历计算模块、坐标改正数生成模块、钟差改正数生成模块、轨道改正信息生成模块、钟差改正信息生成模块、第一消息生成模块、第二消息生成模块、第三消息生成模块和卫星发布模块，
所述精密星历计算模块用于根据精密星历计算得到精密星历的卫星位置和精密星历的卫星钟差；
所述广播星历计算模块用于根据广播星历计算得到广播星历的卫星位置和广播星历的卫星钟差；
所述坐标改正数生成模块用于根据精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数；
所述钟差改正数生成模块用于根据精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数；
所述轨道改正信息生成模块用于根据生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上，生成需要播发的轨道改正信息；
所述钟差改正信息生成模块用于根据生成的钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值，并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值，获取需要播发的钟差改正信息；
所述第一消息生成模块用于根据生成的轨道改正信息和获取的钟差改正信息按照第一预定格式进行数据编码生成第一消息；
所述第二消息生成模块用于根据将实时的钟差改正信息与已播发的第一消息中的钟差改正信息作差处理，得到需要播发的实时钟差改正信息，将需要播发的实时钟差改正信息按照第二预定格式进行数据编码生成第二消息；
所述第三消息生成模块用于将实时的轨道改正信息和实时的钟差改正信息分别对应与已播发的第一消息中的轨道改正信息和钟差改正信息作差处理，生成需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息，将需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息按照第三预定格式进行数据编码生成第三消息；
所述卫星发布模块用于通过北斗短报文的通信方式播发生成的第一消息和/或第二消息和/或第三消息。
所述第一消息的第一预定格式包括第一消息头和第一消息体，所述第一消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第一消息体包括75bits的卫星标示号、每颗卫星8bits的卫星龄期、每颗卫星9bits的径向改正信息、每颗卫星6bits的法向改正信息、每颗卫星9或7bits的切向改正信息、每颗卫星11或10bits的钟差改正量和24bits的CRC校验码；当卫星为GEO卫星时，卫星的切向改正信息为9bits，卫星的钟差改正量为11bits，当卫星为除GEO卫星之外的卫星时，卫星的切向改正信息为7bits，卫星的钟差改正量为10bits；所述第二消息的第二预定格式包括第二消息头和第二消息体，所述第二消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第二消息体包括每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码；所述第三消息的第三预定格式包括第三消息头和第三消息体，所述第三消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第三消息体包括包括每颗卫星4bits的径向改正信息、每颗卫星4bits的法向改正信息、每颗卫星4bits的切向改正信息、每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码。
所述同步码用于标示第一消息、第二消息和第三消息的开始位，所述消息号用来区分第一消息、第二消息和第三消息的类型，所述小时内秒用于标示当前小时内的秒数，轨道和钟差的历元时刻以小时内秒的方式进行标识。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法,其特征在于:包括以下步骤,
S1,根据精密星历计算得到精密星历的卫星位置和精密星历的卫星钟差，同时根据广播星历计算得到广播星历的卫星位置和广播星历的卫星钟差；
S2,将精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数，同时将精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数；
S3,将生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上，生成需要播发的轨道改正信息，同时将生成的钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值，并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值，获取需要播发的钟差改正信息；
S4，将步骤S3生成的轨道改正信息和获取的钟差改正信息按照第一预定格式进行数据编码生成第一消息；
S5，将第一消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发；
所述第一消息的第一预定格式包括第一消息头和第一消息体，所述第一消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第一消息体包括75bits的卫星标示号、每颗卫星8bits的卫星龄期、每颗卫星9bits的径向改正信息、每颗卫星6bits的法向改正信息、每颗卫星9或7bits的切向改正信息、每颗卫星11或10bits的钟差改正量和24bits的CRC校验码；当卫星为GEO卫星时，卫星的切向改正信息为9bits，卫星的钟差改正量为11bits，当卫星为除GEO卫星之外的卫星时，卫星的切向改正信息为7bits，卫星的钟差改正量为10bits；
还包括播发第二消息，当需要播发第二消息时，则首先将按照步骤S3的方法生成的实时的钟差改正信息与已播发的第一消息中的钟差改正信息作差处理，得到需要播发的实时钟差改正信息，将需要播发的实时钟差改正信息按照第二预定格式进行数据编码生成第二消息，最后将第二消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发；
还包括播发第三消息，当需要播发第三消息时，则首先将按照步骤S3的方法分别对应生成的实时的轨道改正信息和实时的钟差改正信息，并分别对应与已播发的第一消息中的轨道改正信息和钟差改正信息作差处理，生成需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息，然后将需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息按照第三预定格式进行数据编码生成第三消息，最后将第三消息发送给卫星，并由卫星通过北斗短报文的通信方式进行播发。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法,其特征在于：所述第二消息的第二预定格式包括第二消息头和第二消息体，所述第二消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第二消息体包括每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法,其特征在于：所述第三消息的第三预定格式包括第三消息头和第三消息体，所述第三消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第三消息体包括包括每颗卫星4bits的径向改正信息、每颗卫星4bits的法向改正信息、每颗卫星4bits的切向改正信息、每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码。
4.根据权利要求3所述的一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的方法,其特征在于：从一次第一消息的播发到下一次第一消息的播发为一个播发周期，在同一个播发周期中，第二消息和第三消息的消息龄期均与第一消息的期龄相同，所述第一消息、第二消息和第三消息的播发均为整秒播发。
5.一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***,其特征在于：包括精密星历计算模块、广播星历计算模块、坐标改正数生成模块、钟差改正数生成模块、轨道改正信息生成模块、钟差改正信息生成模块、第一消息生成模块、第二消息生成模块、第三消息生成模块和卫星发布模块，
所述精密星历计算模块用于根据精密星历计算得到精密星历的卫星位置和精密星历的卫星钟差；
所述广播星历计算模块用于根据广播星历计算得到广播星历的卫星位置和广播星历的卫星钟差；
所述坐标改正数生成模块用于根据精密星历的卫星位置与广播星历的卫星位置作差处理生成协议地固系XYZ方向上的坐标改正数；
所述钟差改正数生成模块用于根据精密星历的卫星钟差与广播星历的卫星钟差作差处理生成钟差改正数；
所述轨道改正信息生成模块用于根据生成的地固系XYZ方向上的坐标改正数分别对应的转换到卫星的径向、切向和法向上，生成需要播发的轨道改正信息；
所述钟差改正信息生成模块用于根据生成的钟差改正数作平均处理得到卫星钟差改正数的平均值，并将卫星钟差改正数减去卫星钟差改正数的平均值，获取需要播发的钟差改正信息；
所述第一消息生成模块用于根据生成的轨道改正信息和获取的钟差改正信息按照第一预定格式进行数据编码生成第一消息；
所述第二消息生成模块用于根据将实时的钟差改正信息与已播发的第一消息中的钟差改正信息作差处理，得到需要播发的实时钟差改正信息，将需要播发的实时钟差改正信息按照第二预定格式进行数据编码生成第二消息；
所述第三消息生成模块用于将实时的轨道改正信息和实时的钟差改正信息分别对应与已播发的第一消息中的轨道改正信息和钟差改正信息作差处理，生成需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息，将需要播发的实时轨道改正信息和实时钟差改正信息按照第三预定格式进行数据编码生成第三消息；
所述卫星发布模块用于通过北斗短报文的通信方式播发生成的第一消息和/或第二消息和/或第三消息。
6.根据权利要求5所述的一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***,其特征在于：
所述第一消息的第一预定格式包括第一消息头和第一消息体，所述第一消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第一消息体包括75bits的卫星标示号、每颗卫星8bits的卫星龄期、每颗卫星9bits的径向改正信息、每颗卫星6bits的法向改正信息、每颗卫星9或7bits的切向改正信息、每颗卫星11或10bits的钟差改正量和24bits的CRC校验码；当卫星为GEO卫星时，卫星的切向改正信息为9bits，卫星的钟差改正量为11bits，当卫星为除GEO卫星之外的卫星时，卫星的切向改正信息为7bits，卫星的钟差改正量为10bits；
所述第二消息的第二预定格式包括第二消息头和第二消息体，所述第二消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第二消息体包括每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码；
所述第三消息的第三预定格式包括第三消息头和第三消息体，所述第三消息头包括24bits的同步码、2bits的消息号、2bits的消息龄期和12bits的小时内秒；所述第三消息体包括包括每颗卫星4bits的径向改正信息、每颗卫星4bits的法向改正信息、每颗卫星4bits的切向改正信息、每颗卫星5bits的钟差改正信息和24bits的CRC校验码。
7.根据权利要求6所述的一种基于北斗短报文的精密轨道和钟差播发的***,其特征在于：所述同步码用于标示第一消息、第二消息和第三消息的开始位，所述消息号用来区分第一消息、第二消息和第三消息的类型，所述小时内秒用于标示当前小时内的秒数，轨道和钟差的历元时刻以小时内秒的方式进行标识。
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