GPS測量與數(shù)據處理

第七講河南工程學院土木工程系測繪教研室GPS測量常用數(shù)據格式GPS時間：UTC時間的年、月、日、時、分、秒年積日GPS周和GPS周秒1980年1月6日0時0分0秒（UTC）－第0周第0秒一天24×3600＝86400秒一周7天×86400＝604800秒GPST+19s->TAI-LeapSeconds->UTC本機格式（NativeFormat）定義接收機內部存儲數(shù)據的格式存儲方式二進制內容觀測值廣播星歷電離層信息氣象元素…本機格式（NativeFormat）特點不同廠家接收機的本機格式各不相同與接收機配套的數(shù)據處理軟件（隨機軟件/商用軟件）一般可以直接讀取自身本機格式的數(shù)據，而不能讀取其它廠家本機格式的數(shù)據數(shù)據存儲緊湊，含有一些專有信息不利于多種型號的接收機聯(lián)合作業(yè)RINEX格式定義與接收機無關的數(shù)據交換格式/ReceiverIndependent

Exchange歷史1989年由AstronomicalInstitute，UniversityofBerne的WernerGurtner提出了第一個版本，當時的目的是處理EUREF89數(shù)據，現(xiàn)在通用為2.10版存儲方式ASCII/文本文件RINEX格式內容觀測值星歷（導航信息）氣象數(shù)據鐘數(shù)據…特點通用性強，已成為事實上的標準利于多種型號的接收機聯(lián)合作業(yè)大多數(shù)軟件能夠處理文件類型1.觀測數(shù)據文件：GPS觀測值2.導航電文文件：GPS衛(wèi)星導航電文3.氣象數(shù)據文件：在測站處所測定的氣象數(shù)據4.GLONASS導航電文文件：GLONASS衛(wèi)星導航電文5.GEO導航電文文件：增強系統(tǒng)中搭載有類GPS信號發(fā)生器的地球同步衛(wèi)星（GEO）的導航電文6.衛(wèi)星和接收機鐘文件：衛(wèi)星和接收機時鐘信息的命名規(guī)則命名方法：8+3文件名命名規(guī)則：

s

s

s

s

d

d

d

f.

y

y

t例：wh022931.02o，wh022293.02n文件結構組織形式按節(jié)、記錄（行）、字段和列所有文件均分為兩節(jié)：文件頭和數(shù)據記錄每一節(jié)中含有若干記錄每個記錄占一行，由如干字段組成每行不超過80列寬，當一個記錄的內容超過80個字符時，可以續(xù)行字段在行中所處的位置及寬度由嚴格規(guī)定，不能錯位文件頭中每個記錄的第61~80列為標簽，說明記錄內容觀測值文件結構GPS導航電文文件結構RINEX觀測值文件的內容

2.10OBSERVATIONDATAM(MIXED)RINEXVERSION/TYPEBLANKORG=GPS,R=GLONASS,T=TRANSIT,M=MIXEDCOMMENTXXRINEXOV9.9AIUB24-MAR-0114:43PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFAMIXEDRINEXFILECOMMENTA9080MARKERNAME9080.1.34MARKERNUMBERBILLSMITHABCINSTITUTEOBSERVER/AGENCYX1234A123XXZZZREC#/TYPE/VERS234YYANT#/TYPE4375274.587466.4589095.APPROXPOSITIONXYZ.9030.0000.0000ANTENNA:DELTAH/E/N11WAVELENGTHFACTL1/2126G14G15G16G17G18G19WAVELENGTHFACTL1/20RCVCLOCKOFFSAPPL4P1L1L2P2#/TYPESOFOBSERV18.000INTERVAL2001324131036.0000000TIMEOFFIRSTOBSENDOFHEADER01324131036.000000003G12G9G6-.12345678923629347.915.3008-.35323629364648-.1209-.35820891541.29220607600.189-.4309.39420607605.84801324131050.000000044122G9G12WAVELENGTHFACTL1/2***WAVELENGTHFACTORCHANGEDFOR2SATELLITES***COMMENTNOW8SATELLITESHAVEWLFACT1AND2!COMMENTCOMMENT01324131054.000000005G12G9G6R21R22-.12345678923619095.450-53875.6328-41981.37523619112.00820886075.667-28688.0279-22354.53520886082.10120611072.68918247.789914219.77020611078.41021345678.57612345.567522123456.78923456.7895文件頭文件體RINEX版本號數(shù)據類型觀測值類型文件頭內容文件頭標簽點名點號接收機編號、類型、版本天線編號、類型近似坐標天線偏心缺省的波長因子與缺省情況不同的波長因子觀測值類型及排列順序歷元間隔一個歷元的觀測數(shù)據歷元時刻衛(wèi)星數(shù)及衛(wèi)星列表接收機鐘差各衛(wèi)星的觀測值氣象數(shù)據文件結構

RINEX星歷文件的內容2.10N:GPSNAVDATARINEXVERSION/TYPEXXRINEXNV2.10AIUB3-SEP-9915:22PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFVERSION2.10FORMATCOMMENT.1676D-07.2235D-07-.1192D-06-.1192D-06IONALPHA.1208D+06.1310D+06-.1310D+06-.1966D+06IONBETA.133179128170D-06.107469588780D-125529601025DELTA-UTC:A0,A1,T,W13LEAPSECONDSENDOFHEADER69992175144.0-.839701388031D-03-.165982783074D-10.000000000000D+00.910000000000D+02.934062500000D+02.116040547840D-08.162092304801D+00.484101474285D-05.626740418375D-02.652112066746D-05.515365489006D+04.409904000000D+06-.242143869400D-07.329237003460D+00-.596046447754D-07.111541663136D+01.326593750000D+03.206958726335D+01-.638312302555D-08.307155651409D-09.000000000000D+00.102500000000D+04.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.910000000000D+02.406800000000D+06.000000000000D+001399921900.0.490025617182D-03.204636307899D-11.000000000000D+00.133000000000D+03-.963125000000D+02.146970407622D-08.292961152146D+01-.498816370964D-05.200239347760D-02.928156077862D-05.515328476143D+04.414000000000D+06-.279396772385D-07.243031939942D+01-.558793544769D-07.110192796930D+01.271187500000D+03-.232757915425D+01-.619632953057D-08-.785747015231D-11.000000000000D+00.102500000000D+04.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.389000000000D+03.410400000000D+06.000000000000D+00文件頭文件體衛(wèi)星PRN號歷元時刻某衛(wèi)星某歷元的星歷數(shù)據

RINEX氣象數(shù)據文件的內容

2.10METEOROLOGICALDATARINEXVERSION/TYPEXXRINEXMV9.9AIUB3-APR-9600:10PGM/RUNBY/DATEEXAMPLEOFAMETDATAFILECOMMENTA9080MARKERNAME3PRTDHR#/TYPESOFOBSERVPAROSCIENTIFIC740-16B0.2PRSENSORMOD/TYPE/ACCHAENNI0.1TDSENSORMOD/TYPE/ACCROTRONICI-240W5.0HRSENSORMOD/TYPE/ACC0.00.00.01234.5678PRSENSORPOSXYZ/HENDOFHEADER96410015987.110.689.596410030987.210.990.096410045987.111.689.0文件頭文件體氣象數(shù)據類型數(shù)及排列順序一個歷元的數(shù)據記錄RINEX氣象數(shù)據文件的內容GPS數(shù)據預處理軟件Teqctoolkit用于各類型接收機文件、氣象文件的編輯，時間窗口和歷元分割的編輯，質量檢驗分析。http:///software/teqc/teqc.htmlGPSTkThegoaloftheGPSTkprojectistoprovideaworldclass,opensourcecomputingsuitetothesatellitenavigationcommunity.用于電離層建模，殘差分析（計算偽距觀測值殘差，比較精密星歷和廣播星歷），RINEX文件操作（差分，合并，分割RINEX文件），交互分析http:///index.html精密星歷數(shù)據格式定義StandardProduct#3一種精密星歷格式，IGS精密星歷采用此格式歷史1985年美國NGS（NationalGeodeticSurvey）公布SP1、ECF1、SP2、ECF21989年加入EF13以上格式均未考慮衛(wèi)星鐘信息1989年提出SP3、ECF3和EF18，1991年正式發(fā)布精密星歷數(shù)據格式存儲方式ASCII內容精密星歷（每隔15分鐘給出1個衛(wèi)星的位置、鐘差（P型），有時還給出衛(wèi)星的速度、鐘漂（V型））特點提供精密星歷IGS星歷的統(tǒng)一標準格式每15分鐘給出所有衛(wèi)星的在ITRF框架下的三維空間直角坐標和對應衛(wèi)星的衛(wèi)星鐘鐘差進行高精度和到等級GPS網的數(shù)據處理時最好使用精密星歷命名規(guī)則命名方法：8+3文件名命名規(guī)則例：igs11065.sp3(.Z)，igr11065.sp3(.Z)文件結構組織形式按節(jié)、記錄（行）、字段和列所有文件均分為兩節(jié)文件頭：前20行數(shù)據記錄：20行之后每個記錄占一行，不超過60列寬SP3精密星歷內容#aP2001318000.0000000096ORBITIGS97HLMIGS##11060.00000000900.00000000519860.0000000000000+281234567891011131417181920+2122232425262728293031000000+00000000000000000+00000000000000000+00000000000000000++45554554545555554++55544447544000000++00000000000000000++00000000000000000++00000000000000000%ccccc

ccc

ccc

cccc

cccc

cccc

cccc

ccccc

ccccc

ccccc

ccccc%ccccc

ccc

ccc

cccc

cccc

cccc

cccc

ccccc

ccccc

ccccc

ccccc%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000%i000000000%i000000000/*RAPIDORBITCOMBINATIONFROMWEIGHTEDAVERAGEOF:/*codemr

esa

gfz

igu

jpl

ngs

sio

usn

/*REFERENCEDTOGPSCLOCKANDTOWEIGHTEDMEANPOLE:/*CLKANTZ-OFFSET(M):II/IIA1.023;IIR0.000*2001318000.00000000P11137.66233324450.41993510434.025839168.957503P222554.1648466701.404774-12156.548088-354.131603P3-12835.80324919823.52606012033.73827912.655252P426036.203647-5147.508988-2778.935922693.981565P5-8981.105708-20915.047563-13823.748269291.406843P6-7243.996679-19828.27519416147.726225-0.315725P715634.362803-542.356344-21103.968489578.771698文件頭文件體文件類型衛(wèi)星數(shù)衛(wèi)星