GPS测量与数据处理第七讲

GPS测量与数据处理

第七讲河南工程学院土木工程系测绘教研室GPS测量常用数据格式GPS时间：UTC时间的年、月、日、时、分、秒年积日GPS周和GPS周秒1980年1月6日0时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本机格式（NativeFormat）定义接收机内部存储数据的格式存储方式二进制内容观测值广播星历电离层信息气象元素…本机格式（NativeFormat）特点不同厂家接收机的本机格式各不相同与接收机配套的数据处理软件（随机软件/商用软件）一般可以直接读取自身本机格式的数据，而不能读取其它厂家本机格式的数据数据存储紧凑，含有一些专有信息不利于多种型号的接收机联合作业RINEX格式定义与接收机无关的数据交换格式/ReceiverIndependent

Exchange历史1989年由AstronomicalInstitute，UniversityofBerne的WernerGurtner提出了第一个版本，当时的目的是处理EUREF89数据，现在通用为2.10版存储方式ASCII/文本文件RINEX格式内容观测值星历（导航信息）气象数据钟数据…特点通用性强，已成为事实上的标准利于多种型号的接收机联合作业大多数软件能够处理文件类型1.观测数据文件：GPS观测值2.导航电文文件：GPS卫星导航电文3.气象数据文件：在测站处所测定的气象数据4.GLONASS导航电文文件：GLONASS卫星导航电文5.GEO导航电文文件：增强系统中搭载有类GPS信号发生器的地球同步卫星（GEO）的导航电文6.卫星和接收机钟文件：卫星和接收机时钟信息的命名规则命名方法：8+3文件名命名规则：

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t例：wh022931.02o，wh022293.02n命名规则举例文件结构组织形式按节、记录（行）、字段和列所有文件均分为两节：文件头和数据记录每一节中含有若干记录每个记录占一行，由如干字段组成每行不超过80列宽，当一个记录的内容超过80个字符时，可以续行字段在行中所处的位置及宽度由严格规定，不能错位文件头中每个记录的第61~80列为标签，说明记录内容观测值文件结构GPS导航电文文件结构RINEX观测值文件的内容

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文件头文件体RINEX版本号数据类型观测值类型文件头内容文件头标签点名点号接收机编号、类型、版本天线编号、类型近似坐标天线偏心缺省的波长因子与缺省情况不同的波长因子观测值类型及排列顺序历元间隔一个历元的观测数据历元时刻卫星数及卫星列表接收机钟差各卫星的观测值气象数据文件结构

RINEX星历文件的内容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文件头文件体卫星PRN号历元时刻某卫星某历元的星历数据

RINEX气象数据文件的内容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文件头文件体气象数据类型数及排列顺序一个历元的数据记录RINEX气象数据文件的内容GPS数据预处理软件Teqctoolkit用于各类型接收机文件、气象文件的编辑，时间窗口和历元分割的编辑，质量检验分析。/software/teqc/teqc.htmlGPSTkThegoaloftheGPSTkprojectistoprovideaworldclass,opensourcecomputingsuitetothesatellitenavigationcommunity.用于电离层建模，残差分析（计算伪距观测值残差，比较精密星历和广播星历），RINEX文件操作（差分，合并，分割RINEX文件），交互分析/index.html精密星历数据格式定义StandardProduct#3一种精密星历格式，IGS精密星历采用此格式历史1985年美国NGS（NationalGeodeticSurvey）公布SP1、ECF1、SP2、ECF21989年加入EF13以上格式均未考虑卫星钟信息1989年提出SP3、ECF3和EF18，1991年正式发布精密星历数据格式存储方式ASCII内容精密星历（每隔15分钟给出1个卫星的位置、钟差（P型），有时还给出卫星的速度、钟漂（V型））特点提供精密星历IGS星历的统一标准格式每15分钟给出所有卫星的在ITRF框架下的三维空间直角坐标和对应卫星的卫星钟钟差进行高精度和到等级GPS网的数据处理时最好使用精密星历命名规则命名方法：8+3文件名命名规则例：igs11065.sp3(.Z)，igr11065.sp3(.Z)文件结构组织形式按节、记录（行）、字段和列所有文件均分为两节文件头：前20行数据记录：20行之后每个记录占一行，不超过60列宽SP3精密星历内容#aP2001318000.0000000096ORBITIGS97HLMIGS##11060.00000000900.00000000519860.0000000000000+281234567891011131417181920+2122232425262728293031000000+00000000000000000+00000000000000000+00000000000000000++45554554545555554++55544447544000000++00000000000000000++00000000000000000++00000000000000000%ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc%ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000%i000000000%i000000000/*RAPIDORBITCOMBINATIONFROMWEIGHTEDAVERAGEOF:/*codemresagfzigujplngssiousn/*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文件头文件体文件类型卫星数卫星钟差坐标框架卫星坐标卫星