译文按照尊重原文的原则翻译，仅用于学术团体内部学习交流，不代表官方观点。由于原著是年发行，与现在的各种指标必然会有差异，如果部分表述与官方文档不一致，请以官方文档为准。

UnderstandingGPS/GNSS

PrinciplesandApplications

ThirdEdition

EllioittD.Kaplan

ChristopherJ.Hegerty

编著

ISBN-1:-1---9

GNSS原理与应用

（第三版）

第章GPS

作者：ArthurJ.Dorsey,WillardA.Marquis,JohnW.Betz,ChristopherJ.Hegarty,ElliottD.Kaplan,PhillipW.Ward,MichaelS.Pavloff,PeterM.Fyfe,DennisMilbert,andLawrenceF.Wiederholt

第6节服务

第8节GPS星历参数和卫星位置计算

GPS是一套军民两用系统。换言之，为民用和军事用户分别提供独立服务，即民用的标准定位服务（SPS）和军事的精密定位服务（PPS）。当时，专为民间团体组织设计的SPS是遍布全球数百万人使用的主要卫星导航服务，PPS主要装备于美国及其盟国的军队[5]。全球定位系统（GPS）精密定位服务（PPS）通过加密技术来控制对其的访问。

美国政府通过正式发布SPS性能规范[]和PPS性能规范[5]来确保SPS和PPS的具体应用性能水平。

正如本书后面部分尤其是第11章所述，全球导航服务系统的定位和时间精度是受所有三部分系统（空间、控制及用户）误差影响的函数。通常，由于用户设备(即全球导航卫星系统接收机)涵盖从廉价的单芯片手机设备到高精度的专业测量接收机，因而只有空间和控制部分误差影响受GNSS提供者控制。有鉴于此，美国政府仅确保GPS空间信号（SIS）的准确性和完整性。接下来介绍SPS和PPS性能规范的关键属性。

此SPS性能规范[]基于SPS使用的某些规定。以下必要条件摘自[]:

SPS用户：此SPS性能规范要求SPS用户配备SPS接收机。且GPS接收机符合IS-[29]建立的相关空间段和SPS接收机之间接口的相关技术要求。

C/A码：此SPS性能规范假定GPS接收机正在跟踪、处理和使用GPS卫星发送的C/A码信号。伪距测量假定是通过使用一个1码片间隔的早晚相关器进行的C/A码跟踪来进行的，该相关器在带宽2MHz的截止带宽边缘陡峭的理想滤波器带宽内使用精确的波形副本，线性相位以L1频率为中心。载波相位测量处理不在讨论之列。

单频操作：此SPS性能规范要求GPS接收机硬件仅具有跟踪和使用卫星发送的L1C/A码信号的功能。[]第节中的性能标准与GPS接收机是否将卫星传输的电离层参数用于基于单频模型的电离层延迟补偿目的无关。该SPS性能规范假定GPS接收机将根据IS-GPS-[29]应用单频群时延校正（TGD）项。

文献[]中的表.-1包含SPSSISURE精度标准。以下是该表中与数据龄期有关参数的摘录。（AOD是从控制段刷新并上载SV时钟偏差数据，到把星历数据发送给卫星的时间。）

综合AOD：正常运营期间，全球平均URE≤7.8m(95%)。

零AOD：正常运营期间，全球平均URE≤6.0m(95%)。

任意AOD:正常运营期间，全球平均URE≤12.8m(95%)。

备注：

读者可以参考文献[]得到其他条件和约束的附加性能标准（如可用性和完好性）。

条件和约束是：

可以满足典型用户的需求的定位/授时解决方案，且在有效服务区域内2小时实时运营。

PDOP可用性：全球≥98％的地区PDOP等于或小于6，或≥88％的最差站点PDOP等于或小于6。

条件和约束是：

可以满足典型用户的需求的定位/授时解决方案，且在有效服务区域内2小时实时运营。

基于有效服务区域内所有站点的2小时内测得的平均标准；

全球平均位置精度：水平误差≤9m(95%)，垂直误差≤15m(95%)；

最差点位置精度：水平误差≤17m(95%)，垂直误差≤7m(95%)；

时间传输精度：时间传输误差（仅SIS）≤0ns(95%)。

实测SPS数据

SPS测量数据包含在GPSSPS性能分析报告[8]中，该报告由美国联邦航空局（U.S.FederalAviationAuthority，FAA）每季度发布一次。该报告包含[]中所述的下列性能的测量数据：PDOP可用性，服务可用性，服务可靠性以及定位，测距和计时精度。

测量数据采集于以下28个广域增强系统（WideAreaAugmentationSystem，WAAS）参考站：阿拉斯加伯特利，蒙大拿州的比林斯，阿拉斯加费尔班克斯，阿拉斯加冷湾，阿拉斯加Kotzebue，阿拉斯加朱诺，新墨西哥州阿尔伯克基，阿拉斯加安克雷奇，马萨诸塞州波士顿，华盛顿特区，夏威夷檀香山，德克萨斯州休斯敦,堪萨斯州堪萨斯城,加利福尼亚洛杉矶,犹他州盐湖城,佛罗里达州迈阿密，明尼苏达州明尼阿波利斯，加利福尼亚奥克兰，俄亥俄州克利夫兰，华盛顿西雅图，波多黎各圣胡安，佐治亚州亚特兰大，阿拉斯加的巴罗，墨西哥梅里达，加拿大甘德，墨西哥塔帕丘拉，墨西哥圣何塞卡波和加拿大伊卡卢伊特。

实测SPSURE数据

根据年月1日到年月1日期间测量数据，以及在[]中引用的约束和条件，从图.27可以看出，最大URE在.1m至5.96m之间变化。该数据源自FAAGPS性能分析（PAN）报告的第70到第9篇[8]。PAN报告参见