GPS应用程序设计之Rinex文件的读取
实验一 RINEX文件读写
{
cout << "文件wuhn1660.12o_gps打开成功...\n" << endl;
}
else
{
cout << "文件wuhn1660.12o_gps打开失败...\n";
}
判断该组数据有几颗卫星:
boolGPS_DATE_ALL::ResSatNum(char*p)
}
if(nNum >= 7)
{
fgets(m_G7_1, 100, fp); fgets(m_G7_2, 100, fp);
}
if(nNum >= 8)
{
fgets(m_G8_1, 100, fp); fgets(m_G8_2, 100, fp);
}
if(nNum >= 9)
{
fgets(m_G9_1, 100, fp); fgets(m_G9_2, 100, fp);
boolGPS_DATE_ALL::Input(FILE *fp)
{
if(NULL != fp)
{
//年月日、时分秒、标志
fgets(m_Time, 100, fp);
char*pt1 = m_Time;
if(*pt1 =='o')//遇到如L：2402 other post-header...就要跳过去
指导教师签名：
年月日
}
}
returntrue;
}
returnfalse;
}
intmain()
{
system("title GPS实验一");
GPS_OEM板原始数据向RINEX格式转换程序设计
doi:10.3969/j.issn.1001-358X.2009.05.009GPS-O E M板原始数据向R IN EX格式转换程序设计刘庆元,余文坤,扬 哲,谢文清,刘民选(中南大学测绘与国土信息工程系,湖南长沙 410083)摘要:文中以THALES AC12GPS-OE M板卡为例,利用VB6.0实现了GPS-OE M板与计算机通讯程序的设计,并实现了将GPS主板接收的原始数据向标准通用的R I N EX数据格式的转换,而且通过大量的实验获得了稳定可靠的数据,证明了程序的实用性,为实际观测提供了一款通用数据格式转换的软件。
关键词:GPS(OE M);串口通信;R I N EX;格式转换VB6.0中图分类号:P22814 文献标识码:B 文章编号:1001-358X(2009)05-0031-03 GPS信号接收机的任务是能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发出的导航电文,实时的计算出测站的三维坐标,三维速度和时间。
GPS接收机OE M板是GPS的主要接收设备,目前,我国使用的均为进口产品,GPS(OE M)型号很多,厂商设计的数据格式各不相同,其观测数据下载没有一个统一的数据接口,为了将不同型号接收机(OE M 板)采集的数据进行统一处理,必须将原始数据向GPS通用的R I N EX数据格式进行转换。
因此,需要开发研究与计算机的接口软件和数据下载格式转换软件,使转换后的数据为一般通用软件都可读取的数据格式。
本文以AC12GPS主板为例,介绍了GPS -OE M与计算机通讯接口的设计及GPS—OE M主板原始数据向标准的R I N EX数据格式的转换方法及程序实现方法。
1 OE M与计算机接口通讯及R I N EX数据格式本实验用AC12OE M板采用9针RS-232串口封装。
GPS数据处理教程
控制网复测教程1，接收机文件转为标准RINEX格式以天宝为例，做完外业后，将仪器数据导出，有DAT和TO2文件两种，用将测站点号和天线高编辑进复测文件，导出标准RINEX格式。
注意：只导出GPS信号，RINEX格式一般用2.11格式。
修改三处点名和天线高（天宝天线高需要进行仪高转化）2，使用LGO7.0进行数据处理打开LGO，新建项目，高铁项目差值平面选0.02，高程0.03，平均方式默认为带权平差导入标准RINEX文件，选中项目然后点击分配，数据导入完成。
开窗剔除无用的卫星信号，信号中断、时间较短均可删除（此步骤后期处理还会用到）。
卫星条界面右键选择处理参数，按图将处理参数勾选将所有卫星信号选中，右键修改处理模式为自动，右键处理，查看处理结果，右键点击存储。
在查看/编辑界面查看超限点位（点位标识为方框而非三角），双击点查看平均界面，可查看哪个点解算该点位超限。
根据超限提示，返回GPS处理界面利用手动处理模式，右键选择参考站和流动站(以谁解谁的问题，可以互换，两个点位不允许存在相互解算情况)修改该基线处理参数，处理参数可改的有卫星高度截至角（15-25）、频率（L1,L2,L1+L2,消除电离层）、活动的卫星这三项，确定后选择处理该基线，回到查看编辑。
有时候也可以修改解算方向，删掉该基线。
反复修改上述参数，直到全部点位没有超限值，信号特别差的控制网允许存在一两处超限不大的点位（LGO平差方式与一般软件稍有区别）。
利用LGO平差界面进行平差，空白处右键分别进行预分析、网平差计算、计算闭合环查看网平差结果要求T、F检验接受，对于T检验超限的基线进行单基线处理。
有时候T检验不通过仍能平差通过，与平差标准有关，不好处理的基线可以试着带病平差下。
部分基线比较差，可以查看卫星星历（右键分析），将周跳较大时间数据删除或者修改参数。
数据处理完成，输出菜单导出ASCII基线数据，注意设置文件类型一定为基线。
3，利用铁四院平差软件进行平差在铁四院平差项目里面新建项目，选择椭球参数和控制网等级，导入基线数据，依次进行独立闭合环、三边闭合环、重复基线差、三维无约束平差和二维约束平差，要求所得文件均无超限数据即可。
GPS观测文件格式说明
图1-1 RINEX 格式观测值文件的结构
文件结构
1.GPS导航电文文件
接收机锁定卫星并解出C/A码后，就能取得广播星历，即卫星坐标计算参数， 在实时GPS应用中，它是必不可少的，大部分的工程网观测数据的后处理也采用 广播星历。 RINEX 2格式的广播星历文件如表1-1所示。
2. 观测文件
接收机测得的相位和距观测值均记录在观测文件中，如表1-3所示。
2.1 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：
1、观测值文件(O文件，用于存放GNSS观测值)； 2、导航电文文件(N文件， 用于存放GNSS卫星导航电文)； 3、气象数据文件(M文件，用于存放在测站处所测定的气象 数据)； 4、GLONASS导航电文文件(G文件，用于存放GLONASS卫星导 航电文)； 5、GEO 导航电文文件(H文件，用于存放在增强系统中搭载 有类GPS信182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(C文件，用于存放卫星和接收机时 钟信息)；
有待解决的问题
• 下一阶段希望通过MATLAB等软件，编出一 个软件，能够实现读取RINEX文件中的观 测、导航、气象数据，进行一些简单的伪 距单点定位。
谢谢观看！
3、文件结构和格式说明
• RINEX文件有严格的文件结构和格式。分 为两个部分，文件头（HEADER）和数据 记录。每行不得超过80个字符，前60个字 符为实际内容，后20个为内容标签。（标 签一般以简易英文表示）
实例
文件头
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 “END OF HEADER”。 在文件头中, 每一记录的第61 ～80 列为该行记录的 标签, 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。 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。
GPSBINARY数据向RINEX数据转换方法
数据字节的和 OD( 十六进制) OA ( 十六进制)
表 2 BIN96 消息
名称
功能解析 字符类型 字节数
S par e1
未用
无符号整型
2
Week
GP S 周 无符号整型
2
TOW
GP S 秒 双精度浮点
8
UICS_T T_SNR_PRN[ 12]
图 3 数据转换流程图 2010. 4/ 全球定位系统
3 T ranH M S 程序设计
本程序是基于 V isualC+ + 6. 0 中 MF C 开发 平台上, 根据 Binary96 消息块的说明此 文件包含 头文件和数据块结构, 设计了 CReceiver 类及其结 构体。定义一个 Binary 96 消息块的 CReceiver 类。 class CReceiv er { pu b lic:
未用
无符号整型
到达时刻( L SB = 6) 无符号整型 未解析的 SF1 消息 无符号长整型
未解析的 SF2 消息 无符号长整型 未解析的 SF3 消息 无符号长整型
字节数
2 2 4 4* 10= 40 4* 10= 40 4* 10= 40
文结构非常接近, 需要根据 ICD GPS 200C[ 6] 中的格 式说 明与 转 换 算法 进 行 数据 提 取 与 数值 换 算。 SF1w ords 里面存储的信息是导航电文第一子帧, 一 个子帧包含 10 个字, 一个字含 30 bit。SF1w ords、 SF2w ords 和 SF3words 这三个子 帧包含了 该 GPS 卫星的广播星历参数, 这些参数每 30 s 重复一次, 每 2 h 更新一次。第一子帧的具体信息见图ina/ 2010. 4
rinex 星历格式
rinex 星历格式RINEX（Receiver Independent Exchange）星历格式是一种用于交换和共享GNSS（全球导航卫星系统）星历数据的国际标准。
该格式规定了一套统一的数据结构和存储方式，使得不同厂家的GNSS接收机可以互相交换星历数据，从而实现数据的通用性和互操作性。
RINEX星历格式的主要特点如下：1. 文件格式简洁明了：RINEX星历文件是以文本格式存储的，采用ASCII码编码，易于阅读和处理。
该格式采用了简单的行结构，每行包含特定的数据类型和字段，严格按照规定的顺序排列，方便解析和提取数据。
2. 可兼容不同系统和频率：RINEX星历格式广泛支持多种GNSS系统（如GPS、GLONASS、Galileo等）和频率（如L1、L2等）。
它允许将不同系统和频率的星历数据合并到同一个文件中，便于用户进行综合分析和处理。
3. 精确的时间标识：RINEX星历文件中的每条记录都有精确的时间标识，可用于数据对齐和时间同步。
它使用GPS周内秒（GPS Week and Seconds of Week, WSOW）来表示时间，具有较高的时间分辨率和精度。
4. 多种数据类型支持：RINEX星历格式不仅可以存储星历数据，还支持其他相关的辅助数据类型，如观测值、钟差、观测站信息等。
用户可以根据自己的需求选择存储的数据类型，使得文件具有更大的灵活性和扩展性。
5. 格式版本兼容性：RINEX星历格式定义了多个版本，用户可根据需要选择适合自己的版本。
格式版本之间兼容性良好，较新版本通常包含了更多的数据类型和字段，支持更高级的功能和算法。
同时，旧版本的数据也可以经过适当的转换和升级，兼容使用较新版本的软件和工具。
总之，RINEX星历格式是一种非常重要的数据交换和共享标准，它在GNSS领域发挥着重要的作用。
通过使用RINEX格式，用户可以轻松地处理和分析来自不同厂家和系统的星历数据，为科研、应用开发和工程设计提供了便利和灵活性。
RINEX_格式中文详解
第9章G P S测量应用中常用数据格式§9.1 RINEX格式9.1.1概述GPS数据处理时所采用的观测数据来自进行野外观测的GPS接收机。
接收机在野外进行观测时,通常将所采集的数据记录在接收机的内部存储器或可移动的存储介质中。
在完成观测后,需要将数据传输到计算机中,以便进行处理分析。
这一过程通常是利用GPS接收机厂商所提供的数据传输软件来进行。
传输到计算机中的数据一般采用GPS接收机厂商所定义的专有格式以二进制文件的形式进行存储。
一般说来,不同GPS接收机厂商所定义的专有格式各不相同,有时甚至同一厂商不同型号仪器的专有格式也不相同。
专有格式具有存储效率高,各类信息齐全的特点,但在某些情况下,如在一个项目中采用了不同接收机进行观测时,却不方便进行数据处理分析,因为数据处理分析软件能够识别的格式是有限的。
RINEX(Receiver Independent Exchange Format/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,University of Berne)的Werner Gurtner于1989年提出。
当时提出该数据格式的目的是为了能够综合处理在EUREF 89(欧洲一项大规模的GPS联测项目)中所采集的GPS数据。
该项目采用了来自4个不同厂商共60多台GPS接收机。
现在,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接收机厂商都提供将其专有格式文件转换为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。
这意味着在实际观测作业中可以采用不同厂商、不同型号的接收机进行混合编队,而数据处理则可采用某一特定软件进行。
GPS数据预处理RINEX格式验证及标准化
² 执行后，输出验证信息；
命令为：
teqc +v source.**o
teqc +v source1.**o source2.**o source3.**o
验证同类型多个文件的格式时，后面文件的时间标示要在前面文件的后面，否则给出提示：
E:\TEQC>teqc +v test.03o temp.txt
(current epoch preceeds last epoch) ... exiting
2.3文件头的编辑和提取
命令为：
teqc –O.mo monument source.**o >result.**o
将source.**o文件中的点名改为monument，输出文件为result.**o
O文件头部分常用的设置有：
–O.rn： 点名
–O.mn： 测站编号
-O.at： 天线类型
-O.an： 天线编号
-O.rt： 接收机类型
//注意：IGS标准约定：接收机类型共20位，格式为：“仪器公司名+space+模型名”eg：“TPS HIPER-GD”。而TEQC命令行中是不能连续出现非参数选项，则修改接收机类型时要加引号：
teqc –O.rt “TPS HIPER-GD” source.**o > result.**o
-O.int： 采样率间隔
+O.c： 追加注释行记录
3.QC (Quality Check) 质量检核
质量检核有2种模式：lite模式和full模式。
3.1 lite模式需要的文件是：O文件。
**.ion L1-L2电离层延迟；