一種gps衛星廣播星歷數據的存儲與檢索方法
【專利摘要】本發明公開了一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲與檢索方法，將數據存儲區分為星歷數據和索引數據兩個部分，根據衛星編號對GPS衛星廣播星歷數據進行存儲。所述索引數據部分包括歷元總數、CPS周數、星歷位置信息，所述星歷位置信息包括GPS周秒、星歷數據存儲位置。該GPS衛星廣播星歷數據的存儲與檢索方法在利用測站觀測數據和衛星星歷數據計算衛星坐標時，目標性強，檢索效率高，能大幅提高計算效率。
【專利說明】—種GPS衛星廣播星歷數據的存儲與檢索方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲與檢索方法，屬于衛星應用研究領域。
【背景技術】
[0002]GPS是英文Global Posit1ning System(全球定位系統)的簡稱,是利用GPS衛星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統。GPS進行定位、導航的原理是將GPS衛星在空間的坐標作為已知值，用戶利用接收機測量某一點至衛星的距離，在觀測到4顆或4顆以上衛星時，就可以根據GPS衛星的坐標利用后方交會算法計算出接收機的位置。因此，已知衛星軌道坐標是GPS進行定位的前提條件。
[0003]GPS廣播星歷是通過衛星發射的含有軌道信息的導航電文，用戶接收到這些信號，經過解碼便可以獲得所需要的衛星星歷。
[0004]衛星星歷，又稱為衛星軌道數據。以開普勒定律的6個軌道參數之間的數學關系確定飛行體的時間、坐標、方位、速度等各項參數，具有極高的精度。
[0005]衛星星歷能精確計算、預測、描繪、跟蹤衛星、飛行體的時間、位置、速度等運行狀態。
[0006]通常的存儲方法是以衛星編號和時間為線索進行排列。
[0007]星歷數據每2小時發布一次，全天共12組，每組又包含32顆衛星的星歷數據。目前，GPS衛星廣播星歷數據通常以時間為順序進行存儲。根據某一衛星的觀測數據計算其坐標時，需要經過2個檢索步驟:一、根據衛星觀測數據的時間匹配廣播星歷發布的時間；二、根據衛星的編號，提取該時段中相應的星歷數據。這種數據存儲和檢索方式存在的問題是:每次匹配，目標不強，造成計算效率低下。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題是提供一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲與檢索方法，解決利用測站觀測數據和衛星星歷數據進行匹配并計算衛星坐標，匹配目標不強，計算效率低下的問題。
[0009]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一方面，本發明提供一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲方法，首先將星歷數據存儲區劃分為星歷數據、索引數據兩個部分，然后對星歷數據進行檢索統計后進行存儲；所述索引數據部分包括歷元總數、CPS周數、星歷位置信息，所述星歷位置信息包括GPS周秒、星歷數據存儲位置。
[0010]一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲方法，具體實施步驟如下:
步驟I，下載衛星廣播星歷數據，并將其轉化為Rinex格式；
步驟2，逐行讀取Rinex格式的衛星廣播星歷數據，根據衛星編號，對衛星廣播星歷數據進行逐個檢索，將衛星編號、時間參數、星歷參數按衛星編號的順序進行排列，存入星歷數據部分；所述時間參數包括年、月、日、時、分、秒、GPS周秒；
步驟3，調用步驟2中存儲的星歷數據，根據衛星編號，統計每顆衛星星歷數據的歷元總數，存入索引數據部分中歷元總數位置；統計每顆衛星星歷數據的GPS周數，存入索引數據部分中GPS周數位置；統計每顆衛星星歷數據的GPS周秒，存入索引數據部分中星歷位置信息的歷元周秒位置；
步驟4，根據衛星編號，遍歷該衛星星歷數據的歷元數，統計每顆衛星星歷數據在星歷數據部分的位置，存入索引數據部分中星歷位置信息的星歷數據存儲位置。
[0011]另一方面，本發明提供一種GPS衛星廣播星歷數據的檢索方法，該方法是用于檢索采用如權利要求1所述的存儲方法進行存儲的星歷數據，包括以下具體步驟:
步驟1，根據測站的觀測數據，確定衛星編號；
步驟2，根據衛星編號，查找該衛星索引數據的存儲位置；
步驟3，從索引數據中提取星歷數據的歷元總數，逐個將歷元時刻的GPS周秒和衛星的觀測時刻進行作差；
步驟4，提取步驟3中作差后差值最小的GPS周秒所對應的星歷數據存儲位置；
步驟5，根據步驟4中提取的星歷數據存儲位置，提取對應的星歷數據部分的存儲數據，完成星歷數據的檢索。
[0012]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，將數據存儲區分為星歷數據和索引數據兩個部分，根據衛星編號對GPS衛星廣播星歷數據進行存儲。該GPS衛星廣播星歷數據的存儲與檢索方法在利用測站觀測數據和衛星星歷數據計算衛星坐標時，目標性強，檢索效率聞，能大幅提聞計算效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是星歷數據部分結構圖。
[0014]圖2是索引數據部分結構圖。
[0015]圖3是本發明中存儲方法流程圖。
[0016]圖4是本發明中檢索方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0018]本【技術領域】技術人員可以理解的是，除非特意聲明，這里使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數形式。應該進一步理解的是，本發明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯的列出項的任一單元和全部組合。
[0019]本【技術領域】技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0020]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
一方面，本發明設計一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲方法，首先將星歷數據存儲區劃分為星歷數據、索引數據兩個部分，然后對星歷數據進行檢索統計后進行存儲；所述索引數據部分包括歷元總數、CPS周數、星歷位置信息，所述星歷位置信息包括GPS周秒、星歷數據存儲位置，用于按衛星編號順序存儲。
[0021]如圖1所示的星歷數據部分結構圖，其中32表示星歷數據的數量，按照衛星編號進行順序存儲。各數據位置中分別存儲衛星編號、時間參數、星歷參數，時間參數包括年、月、日、時、分、秒、GPS周秒。
[0022]如圖2所示的索引數據部分結構圖，其中PRN表示衛星編號。索引數據部分包括歷元總數、GPS周數、星歷位置信息，所述星歷位置信息包括GPS周秒、星歷數據存儲位置。
[0023]本發明中一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲方法，如圖3所示，具體實施步驟如下:
步驟I，下載衛星廣播星歷數據，并將其轉化為Rinex格式；
步驟2，逐行讀取Rinex格式的衛星廣播星歷數據，根據衛星編號，對衛星廣播星歷數據進行逐個檢索，將衛星編號、時間參數、星歷參數按衛星編號的順序進行排列，存入星歷數據部分；所述時間參數包括年、月、日、時、分、秒、GPS周秒；
步驟3，調用步驟2中存儲的星歷數據，根據衛星編號，統計每顆衛星星歷數據的歷元總數，存入索引數據部分中歷元總數位置；統計每顆衛星星歷數據的GPS周數，存入索引數據部分中GPS周數位置；統計每顆衛星星歷數據的GPS周秒，存入索引數據部分中星歷位置信息的歷元周秒位置；
步驟4，根據衛星編號，遍歷該衛星星歷數據的歷元數，統計每顆衛星星歷數據在星歷數據部分的位置，存入索引數據部分中星歷位置信息的星歷數據存儲位置。
[0024]另一方面，本發明設計一種GPS衛星廣播星歷數據的檢索方法，如圖4所示，該方法是用于檢索采用如權利要求1所述的存儲方法進行存儲的星歷數據，包括以下具體步驟:
步驟1，根據測站的觀測數據，確定衛星編號；
步驟2，根據衛星編號，查找該衛星索引數據的存儲位置；
步驟3，從索引數據中提取星歷數據的歷元總數，逐個將歷元時刻的GPS周秒和衛星的觀測時刻進行作差；
步驟4，提取步驟3中作差后差值最小的GPS周秒所對應的星歷數據存儲位置；
步驟5，根據步驟4中提取的星歷數據存儲位置，提取對應的星歷數據部分的存儲數據，完成星歷數據的檢索。
[0025]以上所述，僅為本發明中的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術范圍內，可理解想到的變換或替換，都應涵蓋在本發明的包含范圍之內，因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲方法，其特征在于，首先將星歷數據存儲區劃分為星歷數據、索引數據兩個部分，然后對星歷數據進行檢索統計后進行存儲，具體實施步驟如下: 步驟I，下載衛星廣播星歷數據，并將其轉化為Rinex格式； 步驟2，逐行讀取Rinex格式的衛星廣播星歷數據，根據衛星編號，對衛星廣播星歷數據進行逐個檢索，將衛星編號、時間參數、星歷參數按衛星編號的順序進行排列，存入星歷數據部分； 步驟3，調用步驟2中存儲的星歷數據，根據衛星編號，統計每顆衛星星歷數據的歷元總數，存入索引數據部分中歷元總數位置；統計每顆衛星星歷數據的GPS周數，存入索引數據部分中GPS周數位置；統計每顆衛星星歷數據的GPS周秒，存入索引數據部分中星歷位置信息的歷元周秒位置； 步驟4，根據衛星編號，遍歷該衛星星歷數據的歷元數，統計每顆衛星星歷數據在星歷數據部分的位置，存入索引數據部分中星歷位置信息的星歷數據存儲位置。
2.根據權利要求1所述的一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲方法，其特征在于，所述索引數據部分包括歷元總數、CPS周數、星歷位置信息，所述星歷位置信息包括GPS周秒、星歷數據存儲位置。
3.根據權利要求1所述的一種GPS衛星廣播星歷數據的存儲方法，其特征在于，步驟2中所述時間參數包括年、月、日、時、分、秒、GPS周秒。
4.一種GPS衛星廣播星歷數據的檢索方法，其特征在于，該方法是用于檢索采用如權利要求I所述的存儲方法進行存儲的星歷數據，包括以下具體步驟: 步驟1，根據測站的觀測數據，確定衛星編號； 步驟2，根據衛星編號，查找該衛星索引數據的存儲位置； 步驟3，從索引數據中提取星歷數據的歷元總數，逐個將歷元時刻的GPS周秒和衛星的觀測時刻進行作差； 步驟4，提取步驟3中作差后差值最小的GPS周秒所對應的星歷數據存儲位置； 步驟5，根據步驟4中提取的星歷數據存儲位置，提取對應的星歷數據部分的存儲數據，完成星歷數據的檢索。
【文檔編號】G06F17/30GK104035976SQ201410219884
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】王新志, 岳東杰, 柯福陽, 賈軍輝 申請人:南京信息工程大學