导航电文的一点总结(五)
2013-07-14 21:24阅读:
一、概念
RINEX( Receiver Independent
ExchangeFormat/与接收机无关的交换格式) 是一种在GPS
测量应用中普遍采用的标准数据格式。该格式采用文本文件形式存储数据,
数据记录格式与接收机的制造厂商和具体型号无关。RINEX格式由瑞士伯尔尼大学天文学院(
Astronomical Institute,
Universityof Berne) 的Werner Gurtner
于1989年提出。RINEX格式已经成为了GPS测量应用等的标准数据格式,
几乎所有测量型GPS
FONT>
RINEX格式文件的工具,
而且几乎所有的数据分析处理软件都能够直接读取RINEX格式的数据。
二、文件类型
在RINEX格式的第2版中定义了6种不同类型的数据文件,
分别用于存放不同类型的数据,
它们分别是观测值文件(
用于存放GPS观测值) 、导航电文文件(
用于存放GPS卫星导航电文)
、气象数据文件( 用于存放在测站处所测定的气象数据)
、GLONASS导航电文文件(
用于存放GLONASS卫星导航电文)
、GEO导航电文文件(
用于存放在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) 及卫星和接收机钟文件(
用于存放卫星和接收机时钟信息) 。本文中主要介绍导航电文文件。
三、命名规则
RINEX格式对数据文件的命名有着特殊规定,
以便用户能够仅通过文件名就能很容易地区分数据文件的归属、类型和所记录数据的时间。根据规定,
RINEX格式的数据文件采用如下的命名方式,
完整的文件名由用于表示文件归属的8字符长度主文件名和用于表示文件类型的3位字符长度扩展名两部分所组成,
其具体形式如下:
ssssdddf. yyt
其中:
ssss: 字符长度的测站代号。
ddd: 文件中第一个记录所对应的年积日。
f: 一天内的文件序号,
有时也称为时段号,
取值为0~9,
A~Z,
当为0时表示文件包
含了当天所有的数据。注意,
文件序号的编列是以整个项目在一天内的同步观测
时段为基础,
而不是以某台接收机在一天内的观测时段为基础。例如,
在某一天,
某个项目共采用4台接收机进行观测:
第1个时段, 所有4台接收机均参与观测,
在该时段中这4台接收机所对应的数据文件序号就为1;
第2个时段, 只有3台接
收机参与观测, 在该时段中这3台接收机所对应的数据文件序号就为2;
第3个时
段, 又是所有4台接收机参与观测,
在该时段中包括那台在第2时段中未进行观测
的接收机在内的4台接收机所对应的数据文件序号均为3。
yy: 年份。
t: 文件类型,
为下列字母中的一个:
O———观测值文件;
N———GPS导航电文文件;
M———气象数据文件;
G———GLONASS导航电文文件;
H———GEO导航电文文件;
C———钟文件。
例如: 文件名为WHN11410.
04O的RINEX格式数据文件, 为点WHN1在2004年5月20日( 年积日为141——04年是闰年(1月+2月+3月+4月=121天,因此进入了5月份,再加20天年积日刚好是141,因此是2004年5月20日))
整天的观测数据文件; 而文件名为WHN11410.
04N的RINEX格式数据文件,
则相应为在该点上进行观测的接收机所记录的导航电文文件。
四、RINEX格式文件结构及特点
RINEX格式的数据文件采用文本形式进行存储,
可以使用任何标准文本编辑器进行查阅编辑。RINEX格式文件的结构是以节、记录、字段和列为单位逐级组织的。所有类型的RINEX格式文件,
都由文件头和数据记录两节所组成。每一节中含有若干记录,
每一记录通常为一行,
由若干字段所组成,
每行最大字符数为80。当一个记录的内容超过80个字符时,
可以续行,
字段在行中所处位置及宽度(
即起始列和列宽) 有严格规定,
不能错位。
RINEX格式文件的文件头用于存放与整个文件有关的全局性信息,
位于每个文件的最前部,
其最后一个记录为“ENDOFHEADER”。在文件头中,
每一记录的第61~80列为该行记录的标签(COMMENT),
用于说明相应行上第1~60列中所表示的内容。观测值文件的文件头存放有文件的创建日期、单位名、测站名、天线信息、测站近似坐标、观测值数量及类型、观测历元间隔等信息。导航电文的文件头存放有文件创建日期、单位名及其他一些相关信息,
另外,
还有可能会包含电离层模型的参数以及说明GPS时与UTC间关系的参数和跳秒等。(有些文件并没有单位名称等信息,在下一节的文件中进行说明)气象数据文件的文件头则存放有文件创建日期、观测值类型、传感器信息和气象传感器的近似位置及其他一些相关信息,如下图所示。
RINEX格式文件的记录数据紧跟在文件头的后面,
随文件类型的不同,
所存放数据的内容和具体格式也不相同。在观测值文件中存放的是观测过程中每一观测历元所观测到的卫星及载波相位、伪距和多普勒等类型的观测值数据等,
所包含的实际观测值类型与接收机所记录的类型及格式转换时的参数设置有关。在导航电文文件中存放的是所观测卫星的钟差改正模型参数及卫星轨道数据等。由于广播星历每2h更新一次,
因此,
在导航电文文件中可能会出现某颗卫星具有多个不同参考时刻钟差模型改正参数和轨道数据的情况。在气象数据文件中存放的是观测过程中每隔一段时间在测站天线附近所测定的干温、相对湿度和气压等数据。
在下一小节中将通过实际的RINEX格式文件进行说明。