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前言

本文主要记录RTCM数据流的解析方法，以及各个字段的定义，以学习记录为主

1.RTCM协议阅读（一）

RTCM：
±---------±-------±----------±-------------------±---------+

•        | preamble | 000000 |  length   |    data message    |  parity  |
  

•        +----------+---------+-------------+-----------------------+------------+
  

•        |<-- 8 --->|<- 6 -->|<-- 10 --->|<--- length x 8 --->|<-- 24 -->|
  

前24bit分别为8bit的导言字，6bit的保留字，10bit的消息长度，data，24bit的奇偶校验位
1.消息号（1001~1004）
（1）1002：GPS L1的码和相位（支持单频RTK）
同样支持单频RTK，相对于1001的优势增加了载噪比和abm；
从第25bit开始（64bit的消息头）：
消息号： 12bit
参考站的ID： 12bit
GPS epoch time（tow）： 30bit（该时间需要进行周调整，可参考RTKLIB的函数adjweek）
sync: 1bit (标识该电文组是否为当前历元最后一组电文，是为：1)
GPS卫星信号处理的数量（nsat）：5bit
GPS Divergence-free Smoothing Indicator：1bit
GPS Smoothing Interval： 3bit
根据nsat 进行观测数据的解码：
PRN（sat ID）： 6bit
L1的码标识（eg：L1C）: 1bit
L1的伪距（pr1）： 24bit （pr1=pr10.02+ambC/1000;？？）
L1的相位-伪距（ppr1）： 20bit （见协议37页，0.02和0.0005均为分辨率）
L1的时间锁定指示器： 7bit
L1伪距不确定系数（abm）： 8bit
L1载噪比（CNR）： 8bit
（2）解析伪距和载波相位观测量是需要注意“载波相位周翻转”，RTCM3和RTCM以前版本定义有所不同
P1=pr10.02+abmC/1000
L1=pr1/波长+cp1（cp1=ppr1*0.0005/波长：需要考虑载波相位翻转）
2.消息号（1003和1004）
消息1003和消息1001对应，但是增加了L2频点的观测量，因此支持双频RTK（其他格式均一致，包括观测量的解析）

        消息1004和1002对应，同样也增加了L2频点的观测量 ，载噪比、伪距的未知系数（猜测可能是伪距毫秒的小数部分）

消息协议的具体内容可参考RTCM-SC10403.2协议（P100）！！！

2.RTCM协议阅读（二）

1.消息号（1005~1006）
说明：消息1005和1006均提供了天线参考点在ECEF坐标系下的位置，1006相对1005，多提供了一个天线高参数

2.消息号（1007~1008）
主要描述的参考天线的信息

3.消息号（1009~1012）
主要提供GLONASS 的RTK观测信息；
1009~1012的消息头：消息号： 12bit
参考站ID： 12bit
GLONASS time（tod）： 27bit
sync： 1bit
GLONASS 卫星信号的数量：5bit
GLONASS 平滑指示器： 1bit
GLONASS 平滑间隔： 3bit

    消息1010的数据格式（参考RTCM协议P110）：
                                    GLONASS卫星ID  ：            6bit
                                    L1码标识：                            1bit
                        GLONASS卫星频率通道号：            5bit
                        GLONASS L1伪距ppr：                            25bit
                        GLONASS L1 相位减伪距（ppr1）： 20bit
                                     L1锁定时间标识：                7bit
                                    amb：                                    7bit
                                    载噪比（CNR）：                    8bit
   消息1011相对消息1010, 去掉了L1的amb和载噪比，但是增加了L2的观测数据；
  
   消息1012相对于消息1010，增加了L2的观测数据（其中增加的是L1和L2的伪距差值等信息）和L2载噪比，但是没有增加L2的amb；

    注：需要注意的是GLONASS 和GPS的观测值 计算公式不同可参考 rtklib rtcm3.c的643行；具体协议参考RTCM3协议P112

4.消息号（1013）

    记录了特定参考站的所有传输消息

3.RTCM阅读（三）

1. 消息号（1014~1017）
   Net RTK消息，1015、1016、1017为报文头（具体协议参考：RTCM3.2 协议的P114~P119）；

2.消息号（1019）：GPS导航星历

图片

注：（1）1019是GPS 星历；每个字段都有自己的分辨率，解码时需要乘他的分辨率。
具体分辨率的值 可在RTCM3.2协议中，根据DF号来索引，如：DF079 对应IDOT的分辨率
（2）对于个别参数（iodt、deln、M0、OMG0、i0、omg、omgd）需要进行单位的转换，
对于解码出的参数
在解析导航电文数据或者利用导航电文进行计算时，经常会碰到标题中所示的几个单位:
semi-circle

rad
其中semi-circle在GPS相关的电文中用到的比较多，是半周的意思，而在BDS电文中用到的较多，它也是半周的意思，两者是等价的。 （参考文章：https://blog.csdn.net/dreamdgl/article/details/65449420）
在RTKLIB中 转换系数的宏定义为：
#define SC2RAD 3.1415926535898 /* semi-circle to radian (IS-GPS) */
图片

3. 消息号（1020）：
   GLONASS星历，GLONASS不同于GPS系统，星历中给出的并不是轨道参数，直接给出了卫星在轨速度、在轨位置等

4.RTCM阅读（四）——SSR

前言
SSR消息的发布主要有以下三个方面：
（1） 为了获取实时精密轨道、精密钟差、码偏差。利用该产品可进行实时PPP，对于双频接收机 可进行双频实时ppp；
（2） 可获取VTEC信息，对于单频实时PPP有着不可或缺的作用
（3） 可 获取STEC、对流层、相位偏差信息，可用于目前热点RTK-PPP；

1. 消息号（1057）：卫星广播轨道的修正，主要用于DF-RT-PPP
   1057 消息头

图片

       1057 消息主体
     卫星ID                    6bit
      GPS IODE            8bit
    Delta Radial            22bit  径向 修正量

Delta Along-Track 20bit 切向 修正量
Delta Cross-Track 20bit 法向修正量

5.RTCM阅读（五）——MSM4

1.MSM4 GPS（消息号：1074）
消息头站169个bit，各个位具体含义如下（起始位为第24bit）：
消息号： 12bit
参考站的ID： 12bit
GNSS当前时间： 30bit
MSM Multipl message bit： 1bit （sync）
IODS： 3bit
保留字： 7bit
Clock Steering Indicator： 2bit （时钟控制指标）
External Clock Indicator： 2bit （外部时钟指标）
Smoothing Indicator： 1bit
采样平滑： 3bit
卫星编码（mask）： 64bit
信号编码（mask） ： 32bit
cell mask ： X（X<=64）

    消息数据：
        MSM电文消息：MSM电文组的信号数据是以cell为单位进行排列，它的排列顺序根据GNSS  cell标志组的（Masks）进行排列，GNSS  cell标志组是一个存放卫星编号和频率编号的二维数组。其中第一行存放卫星标志组中第一颗卫星各信号的标志，因此它的大小由卫星数nsat和信号个数nsig来确定，Ncell=nsat*nsig；

MSM的信号数据和传统的电文类型（NEMA）不同，传统的电文采用以卫星为单位，每颗卫星的数据结构相同，重复nsat次。MSM采用同一数据字段重负Ncell次，采用每个数据字段内部循环的方式来存储数据。

信号数据中数据是按照数据类型排列，第一部分是存放所有卫星、所有信号的伪距，排列顺序是按照电文头中的cellmask定义的卫星号和信号顺序进行排列的，重复Ncell次。剩下的载波值、半周模糊度标志位、信噪比以此类推。

RTKLIB中的实现方法（从169bit开始）：

伪距概略值的整数部分（单位是毫秒）rng： 8nsat bit
伪距概略值的小数部分（单位是毫秒）rng_m： 10nsat bit
根据rng 和rng_m 可获得伪距概略值：R=（rng+rng_m/1024）c/1000
伪距小数部分 15ncell=15nsatnsig
根据以上即可获得标准精度的伪距观测量：（见RTCM协议的P204）
Pseudorange(i) = c/1000 × (Nms + Rough_range/1024 + 2 –24 × Fine_Pseudorange (i))
载波小数部分 22ncell
PhaseRange(i) = c/1000 × (Nms + Rough_range/1024 + 2 –29 × Fine_PhaseRange(i)
锁定时间 4ncell
半周模糊度 1ncell
载噪比 6ncell

自此可对应存储观测数据；

总结

本文主要用于记录学习，如有错误，勿喷！敬请指正。