羲和系统信号获取说明.docx

广域实时精密定位系统增强信号接口（V1.0）二一四年 四 月 1. 声明广域实时精密定位增强信号接口说明由863计划地球观测与导航技术领域导航主题专家组和导航与位置服务科技专项总体专家组发布，专家组对本文件保留最终解释权。2. 文件范畴本文件定义了广域实时精密定位系统与用户终端之间增强信号的相关协议、数据格式。3. 系统概述广域实时精密定位系统是面向广大公众和专业用户对广域、实时、高精度定位的需求，在广域差分和精密单点定位技术的基础上，利用现有的卫星导航地面基准站设施及先进的实时精密定位信息处理系统，通过Internet手段播发精密差分定位信息，实现安全可靠、高精度、低成本的卫星导航定位服务。4. 播发协议本系统涉及六个参与方：注册服务器、认证服务器、星历改正数播发服务器、电离层数据播发服务器、UPD数据播发服务器和客户端。图 1 系统整体架构(1) 注册服务器的功能是:用户注册：检查用户身份的真实性，判断该用户是否有权入网。在系统中创建用户帐号，为用户分配个人化数据；(2) 认证服务器的功能是：在线认证：验证在线用户的身份，分配临时授权码负载均衡：根据服务器负载，即时分配服务器资源(3) 星历改正数播发服务器的功能是：根据临时授权码，对授权用户提供星历改正数和钟差改正数数据服务(4) 电离层数据播发服务器的功能是：根据临时授权码，对授权用户提供电离层数据服务(5) UPD播发服务器的功能是：根据临时授权码，对授权用户提供UPD服务(6) 客户端的功能是：遵循协议规范，完成与服务器的通信。妥善保管用户ID、用户密码等个人化数据。4.1 注册协议本协议用于新用户开通增强服务时的注册流程，仅在注册或修改用户信息时使用。注册过程中，客户端将登录名、密码、手机号、e-mail等用户信息以注册报文的形式发送给注册服务器。注册服务器在验证用户信息后，验证正确性，返回注册结果标志和唯一分配的用户ID。图 2 注册协议客户端向注册服务器发送注册报文，其格式如下：注册报文的详细内容如下：表 1 注册报文内容字段名称字段长度（Byte）字段类型详细说明报文头2uint16默认为0x5AA5注册指令2uint160x0001报文长度2uint16值为139登录名20char20密码20char20客户姓名20char20手机号码20char20Email50char50CRC3uint83服务器返回注册结果报文格式如下：注册结果报文详细内容如下：表 2 注册结果报文字段名称字段长度(Byte)字段类型详细说明报文头2uint16默认为0x5AA5注册应答指令2uint160x1001报文长度2uint16值为14注册结果标志1uint80- 注册成功1- 注册失败用户ID4uint32CRC3uint834.2 认证协议认证协议在用户需要获得临时授权码时被使用，客户端向认证服务器发送用户ID、登录名和密码。认证服务器在确认用户合法后，返回认证结果报文，包括认证结果标志、用户ID以及相应的服务类型和数据服务器地址端口和临时授权码。在完成认证后，客户端可遵循相应播发协议，根据地址端口信息向对应的服务器发起请求，通过临时授权码获取数据服务。图 3 认证协议认证协议认证报文格式如下：认证报文详细内容如下表：表 3 认证报文内容字段名称字段长度(Byte)字段类型详细说明报文头2uint16默认为0x5AA5认证指令2uint160x0011报文长度2uint16值为53用户ID4uint32登录名20char20密码20char20CRC3uint83服务器返回认证结果、用户ID以及星历钟差、电离层和UPD服务的相应报文，报文格式如下：认证结果报文详细内容如下：表 4 认证结果内容字段名称字段长度（Byte）字段类型详细说明报文头2uint16默认为0x5AA5认证应答指令2uint160x1011报文长度2uint16值为44认证结果标志1uint80-认证成功1-认证失败用户ID4uint32星历钟差服务报文15电离层服务报文15UPD服务报文15CRC3uint83其中，星历钟差服务报文、电离层服务报文和UPD服务报文采用相同的报文格式，客户端根据这三组报文内容寻找相应的数据播发服务器，获取服务。以星历钟差服务报文为例，其格式如下：服务报文详细内容如下：表 5 星历钟差服务报文内容字段名称字段长度(Byte)字段类型详细说明星历钟差播发服务器类型1uint8星历钟差播发服务器IP4uint32星历钟差播发服务器端口2uint16星历钟差播发服务器临时授权码8uint64用于客户端访问播发服务器时授权电离层和UPD服务报文采用和上述内容一致的格式，长度也为15个字节。4.3 星历钟差播发协议该协议用于客户端向星历钟差播发服务器请求改正数的服务。客户端向播发服务器发送申请报文，服务器根据用户发送的ID和临时授权码验证请求合法性，通过后和客户端建立长连接，向客户端发送改正数据。图 4 星历钟差播发协议星历钟差数据申请报文格式如下：星历钟差数据申请报文具体内容如下：表 6 星历钟差数据申请报文内容字段名称字段长度（Byte）字段类型详细说明报文头2uint16默认为0x5AA5登录指令2uint160x3001报文长度2uint16长度值21用户ID4uint32临时授权码8uint64CRC3uint83星历钟差改正数报文格式如下：改正数具体内容如下：表 7 星历钟差改正数报文内容字段名称字段长度(bit)字段编码方式详细说明数据头80xD3报文长度16保留12周秒20保留7卫星数N5卫星1改正数96卫星2改正数96卫星N改正数96不足8的整数倍补零 87位保留位设置引擎与软件00：无效融合：0XFortran：1X C：2XX =1：全球历元间差分X =2：全球非差分X =3：区域历元间差分X =4：区域非差分CRC校验24星历钟差改正数包含能够提供服务的N颗卫星的星历钟差改正数，其中每颗卫星的星历钟差改正数格式如下：单颗卫星星历钟差具体数据内容如下：表 8 单颗卫星星历钟差数据内容字段名称字段长度(bit)字段编码方式详细说明卫星号6数据龄期8轨道X改正数20比例因子：1000，单位毫米轨道Y改正数20比例因子：1000，单位毫米轨道Z改正数20比例因子：1000，单位毫米是否质心11参考基准1钟差改正数20比例因子：1000，单位毫米4.4 电离层数据播发协议该协议用于客户端向电离层数据播发服务器获取服务。客户端发送带有用户ID和临时授权码的申请报文，服务器验证合法性后，和客户端建立长连接，发送电离层改正数据。图 5 电离层数据播发协议电离层数据申请报文格式如下：电离层数据申请报文详细内容如下：表 9 电离层数据申请报文内容字段名称字段长度字段类型详细说明报文头2uint16默认为0x5AA5登录指令2uint160x4001报文长度2uint16长度值21用户ID4uint32临时授权码8uint64CRC3uint83电离层数报文格式如下：电离层改正数详细内容如下：表 10 电离层改正是数内容字段名称字段长度(bit)字段编码方式详细说明同步标识80xD4时间17GPS时，取值0-86399，单位：秒带号5纬度带；0-20，分别对应纬度带10度、12.5度，依次类推，直到60度保留位8延迟10格网点天顶电离层延迟；精度4格网点天顶电离层延迟精度；分辨率0.67，取值范围0.0，10.0包含15个点的延迟和精度信息校验位24电离层模型采用格网模式对外播发，格网覆盖区域为E70140，N1060，并按经度间隔5度，纬度间隔2.5度划分形成的，共21行纬度带，15列经度带，共计21*15=315个点。将315个格网点。播发时以纬度带为单位，每包数据包含某一纬度带15个格网点信息，因此一个完整覆盖中国区域的格网电离层图分为21个数据包播发。与其对应，表1给出了数据包格式说明。电离层播发频率30秒。4.5 UPD播发协议该协议用于客户端向UPD数据播发服务器请求UPD数据。客户端根据认证结果报文中的服务器地址端口以及得到的临时授权码，向UPD播发服务器发送申请报文。播发服务器根据用户ID和临时授权码验证用户合法性，随后和客户端建立长连接，发送数据。图 6 UPD播发协议UPD申请报文格式如下：UPD申请报文的详细内容如下：表 11 UPD申请报文内容字段名称字段长度字段类型详细说明报文头2uint16默认为0x5AA5登录指令2uint160x5001报文长度2uint16长度值21用户ID4uint32临时授权码8uint64CRC3uint83UPD数据报文格式如下：UPD数据的详细内容如下：字段名称字段长度(bit)字段编码方式详细说明数据头80xD5保