GNSS技術(shù)干貨：衛(wèi)星歷書，我要找到你喊出你的名字
在GNSS領(lǐng)域的Almanac（歷書）極為重要，歷書內(nèi)包含整個星座所有衛(wèi)星的概略位置，狀態(tài)等有用信息以幫助GNSS接收機(jī)不用漫無目地在星辰大海里去尋找微弱的衛(wèi)星，而是可以做到所有衛(wèi)星的大概位置了然于心，借助歷書GNSS接收機(jī)可以輕松的對每一顆衛(wèi)星大聲說：我要找到你-每一顆衛(wèi)星并喊出你的名字！
這里歷書的作用與我們生活中常用公開的日歷 一樣類似，通過日歷我們很容易查詢到今年有多少周末，每個節(jié)假日具體是哪一天等等。同樣的我們?nèi)ケ倍返墓俜骄W(wǎng)站一樣能查詢到最新每顆北斗衛(wèi)星歷書參數(shù)。
北斗B1I導(dǎo)航電文
我們以北斗B1I-ICD文件為例，介紹北斗D1 導(dǎo)航電文由超幀、主幀和子幀組成。每個超幀為36000 比特，歷時12 分鐘，每個超幀由24 個主幀組成（24 個頁面）；每個主幀為1500 比特，歷時30 秒，每個主幀由5 個子幀組成；每個子幀為300比特，歷時6 秒，每個子幀由10 個字組成；每個字為30 比特，歷時0.6 秒。
D1 導(dǎo)航電文包含有基本導(dǎo)航信息，包括：本衛(wèi)星基本導(dǎo)航信息（包括周內(nèi)秒計數(shù)、整周計數(shù)、用戶距離精度指數(shù)、衛(wèi)星自主健康標(biāo)識、電離層延遲模型改正參數(shù)、衛(wèi)星星歷參數(shù)及數(shù)據(jù)齡期、衛(wèi)星鐘差參數(shù)及數(shù)據(jù)齡期、星上設(shè)備時延差）、全部衛(wèi)星歷書信息及與其它系統(tǒng)時間同步信息（UTC、其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）。
歷書描述了每一顆衛(wèi)星的位置，在太空中我們常用開普勒軌道六根數(shù)描述衛(wèi)星的軌道形狀大小和空間指向，從而確定任意時刻衛(wèi)星在軌道上的位置和速度。
幾個關(guān)鍵的點(diǎn)需要多著墨：每一顆衛(wèi)星的導(dǎo)航電文內(nèi)都有整個星座的歷書，北斗B1I歷書至少需要12分鐘才能完整播完，歷書作為概略位置有效周期比較長，不需要實(shí)時更新。
實(shí)踐測試
為了實(shí)際感受衛(wèi)星歷書的作用，我們可以通過衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器做一個小測試來檢驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?nbsp; 通過本次測試檢驗(yàn)接收機(jī)能否完整接收并正確解析導(dǎo)航電文的歷書信息，實(shí)現(xiàn)對未見衛(wèi)星的位置預(yù)測。
GPS L1 C/A同樣與B1I信號有類似的歷書結(jié)構(gòu)，利用思博倫衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器GSS7000 仿真一個單GPS場景，場景開始總共有9顆GPS衛(wèi)星，我們主動關(guān)閉多余衛(wèi)星只保留4顆PosApp軟件帶※的最好DOP值衛(wèi)星數(shù)，這也是能定位的最小衛(wèi)星數(shù)量。
利用接收機(jī)上位機(jī)軟件我們通過NMEA語句GSV內(nèi)能看到當(dāng)前可見的衛(wèi)星SVID，高度角，方位角，C/N0就只有4顆衛(wèi)星。
隨著測試時間的繼續(xù)，大約20分鐘以后。這里建議可以多等等至30分鐘+以便接收機(jī)至少兩次機(jī)會充分完整接收完歷書。可以看到PosApp界面仍然只有4顆衛(wèi)星在發(fā)射功率信號，其他的衛(wèi)星也在仿真但是功率被關(guān)閉，并未輸出RF射頻信號。
此時觀察接收機(jī)的狀態(tài)， 可見的衛(wèi)星不止之前的4顆衛(wèi)星，而是多了SVID 9，11，20，6這幾個衛(wèi)星， 他們的C/N0都為零，也就是并未收到該信號，也正是PosApp軟件界面主動關(guān)閉功率的衛(wèi)星。但是接收機(jī)卻能通過當(dāng)前收到的衛(wèi)星歷書推算出這些未見面的衛(wèi)星高度角，方位角，也就是知道了它應(yīng)該在哪里。
歷書的作用，直接映射到實(shí)際中舉一個直觀的例子比如接收機(jī)旁邊路過一個高大的建筑物，由于遮擋某顆衛(wèi)星暫時無法收到，但是接收機(jī)通過歷書仍然知道該衛(wèi)星在哪里，隨著衛(wèi)星或者接收機(jī)的運(yùn)動脫離了遮擋，這顆衛(wèi)星便不用再重新掃描搜索而是能快速追蹤鎖定。
總結(jié)
衛(wèi)星歷書Almanac是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的重要輔助數(shù)據(jù)， 它包含星座所有衛(wèi)星概略位置以及衛(wèi)星健康狀態(tài)的合集。因?yàn)樗歉怕缘奈恢眯畔⒉荒芟裥菤v那樣精確能直接用來定位，但是卻有較長的有效期，有資料提及GPS衛(wèi)星歷書最長有效期可達(dá)90天。接收機(jī)利用歷書能夠計算天空中任意時刻衛(wèi)星的概略位置以幫助接收機(jī)快速搜索鎖定衛(wèi)星，提高定位效率。