关于rinex3.x广播星历文件中时间系统的说明

rinex广播星历文件介绍

rinex星历文件是一种ascii字符文件，可以存放广播星历和精密星历，被广泛用于GNSS数据处理。
本文主要介绍广播星历文件。

对于rinex广播星历文件，目前常见的有rinex2.x版本和rinex3.x版本，两者的主要区别是，rinex2.x版本的星历文件，通常每个卫星系统单独一个文件，而rinex3.x版本的星历文件，可以将多个卫星系统的广播星历放在同一个文件中。

广播星历介绍

我们知道，卫星星历包括轨道信息和钟差信息，其描述了卫星位置随时间的变化情况，以及卫星钟差随时间的变化情况，用户可以根据卫星星历，计算出有效范围内任一时刻的卫星位置和钟差。

目前有两种类型的广播星历，一种是轨道根数+钟差系数，这种是主流广播星历类型，被GPS、BDS、GAL、QZZZ系统所采用。另一种是卫星位置/速度/加速度+钟差常数，用户需要使用积分来计算出某一时刻的卫星位置，过程比较繁琐，目前仅GLO采用这种星历类型。

卫星直接通过电文播发广播星历，广播星历中含有两个重要的参考时间：toc和toe,分别对应卫星钟差的参考时间和卫星位置的参考时间，对于GLO来说，由于钟差是常数形式，因此只有卫星位置参考时间tb(每天从0时开始，每15分钟累加1)。

toc和toe所属的时间系统由各自卫星系统定义和维护，具体信息可以查询各卫星系统的ICD(Interface Control Document)文档。

rinex3.x多系统广播星历文件中的时间系统

前面铺陈了一堆，现在终于说到主题了。

在rinex3.x多系统广播星历文件中，位于同一行紧挨着卫星号的，是toc时间（对于GLO，是tb时间），以年月日时分秒形式体现。而toe时间，则被安排在卫星号下面的几行中，且toe只描述了周内秒，需要搭配周数，才能得到完整的时间。

由于广播星历中toc和toe所属的时间系统由各自卫星系统定义和维护，那按理说，rinex3.x多系统广播星历文件，只要采用各自卫星时间系统就可以了。

实际上，为了保持多系统广播星历文件中时间上的一致性，rinex3.x在格式上做了一些特殊的操作，使得不同卫星系统的参考时间，尤其是toc时间，看起来尽可能一致。

这种看起来的一致性，就比较容易让人产生迷惑，搞不清楚拿到的时间到底属于什么时间系统。这里简单列个表，说明一下rinex3.x多系统广播星历文件中toc/toe/tb的时间系统。

卫星系统	toc/tb	toe	week of toe
GPS	GPST	GPST	GPST，完整周数
BDS	BDT	BDT	BDT，完整周数
GAL	GST	GST	GPST，需减去1024得到GST下的完整周数
QZSS	GPST	GPST	GPST，完整周数
GLO	UTC	-	-

从上表看出：

• GPS、BDS都采用了各自的时间系统
• QZSS照搬了GPS的时间系统
• GAL的toc/toe采用自家GST，但week周数却用了GPST，与GPS卫星星历的week数值相同
• GLO只有tb(表示当天的第几个15分钟)/nt(表示4年中的第几天)信息，且tb/nt从属于UTC(+0h)时间系统，并非GLO系统ICD中定义的UTC(+3h)时间系统。

写在最后

最后需要说明，以上均是rinex形式的广播星历文件中做出的定义，对于通过电文播发的实时广播星历，还是使用各自ICD定义的时间系统，当然QZSS除外，无论是rinex形式的广播星历，还是电文形式的广播星历，它始终坚定不移地照搬GPS。