RINEX格式文件的认识

电文的GLONASS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
导航电文的GEO导航电文文件和用于存放卫星和接收机
时钟信息的卫星和接收机钟文件。对于大多数GPS测量
应用用户来说，RINEX格式的观测数据、导航电文和气
象数据文件最为常见，前两类数据在进行数据处理分析
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2.文件类型及命名规则
（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，他们分别是：用于
存放GPS观测值得观测数据文件，用于存放GPS卫星导
航电文的导航电文文件。用于存放在测站出所测定的气
象数据的气象数据文件，用于存放GLONASS卫星导航
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概述①
•GPS网
– 采用GPS技术布设的测量 控制网 – 由点、基线向量构成，或 许还会含有其它类型的观测 量 – 目的：确定点的坐标，消 除几何上的不一致性
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•GPS网的布 设 – GPS布设时 逐步推进
概述②
第9页/共1接收机内部存储 器或可移动存储 介质上下载到计 算机中 •格式转换 – 将接收机所专有的二进制数据 转换为可读取的 数据格式（通常 为RINEX格式）
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概述④
•基线解算
– 根据同步观测数据确定接收机之间的基线向量及其方 差-协方差阵; – 一般工程应用中，该工作是在外业观测期间完成的； 在高精度长距离的应用中，外业的基线计算是为了对 观测数据质量进行初步评估；正式的计算是在整个外 业 观测完成后进行; – 基线向量结果除了被用于后续的网平差外，还被用于 检验和评估外业观测质量; – 基线向量提供了点与点之间的相对位置观测，可确定 GPS网的几何形状和定向；缺少绝对位置基准。

RINEX Version 3.03 ii
5.7 Signal strength .................................................................................................................................. 22 Table 12: Standardized S/N Indicators ............................................................................................... 22 5.8 Date/time format in the PGM / RUN BY / DATE header record ..................................................... 22 5.9 Antenna phase center header record ................................................................................................. 23 5.10 Antenna orientation ......................................................................................................................... 23 5.11 Observation data records................................................................................................................. 23 Table 13: Example Observation Type Records .................................................................................. 23 Table 14: Example Observation Data Records ................................................................................... 23 5.12 Ionosphere delay as pseudo-observables ........................................................................................ 24 Table 15: Ionosphere Pseudo-Observable Coding .............................................................................. 24 Table 16: Ionosphere Pseudo-Observable Corrections to Observations ............................................. 24 5.13 Channel numbers as pseudo-observables ........................................................................................ 24 5.14 Corrections of differential code biases (DCBs) .............................................................................. 25 5.15 Corrections of antenna phase center variations (PCVs) .................................................................. 25 5.16 Navigation message files ................................................................................................................ 25 Table 17: Example of Navigation File Satellite System and Number Definition Record .................. 25 Table 18: Example of Navigation File Header IONOSPHERIC CORR Record ................................ 25 6. ADDITIONAL HINTS AND TIPS ........................................................................................................ 26 6.1 Versions ............................................................................................................................................ 26 6.2 Leading blanks in CHARACTER fields ........................................................................................... 26 6.3 Variable-length records ..................................................................................................................... 26 6.4 Blank fields ....................................................................................................................................... 26 6.5 Order of the header records, order of data records............................................................................ 26 6.6 Missing items, duration of the validity of values .............................................................................. 27 6.7 Unknown / Undefined observation types and header records ........................................................... 27 6.8 Event flag records ............................................................................................................................. 27 6.9 Receiver clock offset......................................................................................................................... 27 6.10 Two-digit years ............................................................................................................................... 27 6.11 Fit interval (GPS navigation message file) ..................................................................................... 28 6.12 Satellite health (GPS navigation message file) ............................................................................... 28 Table 19: Description of GPS Satellite Health Field .......................................................................... 28 6.13 Transmission time of message (GPS navigation message file)..........................................5

GPS姿态解算中基于R INEX格式的数据处理Ξ刘　云1　万德钧1　王　庆1　于晓辰2 1(东南大学仪器科学与工程系　南京　210096)　2(海军指挥学院海战实验室　南京　210016)摘要　介绍了GPS R I N EX交换格式的发展与构成,分析了基于R I N EX格式的两种主要的观测数据文件和导航信息文件的内容与特征。

基于一个GPS姿态测量试验,实现了姿态解算中参考卫星的选取和载波相位双差的解算,为进一步的姿态解算建立了基础。

处理结果表明了R I N EX格式在GPS数据处理中的方便与高效性。

关键词　GPS　接收机通用数据交换格式　载波相位　数据处理　双　差R INEX Ba sed Da ta Processi ng i n GPS Ba sed A ttitude D eterm i na tionL iu　Yun1　W an D ejun1　W ang　Q ing1　Yu X iaochen21(D ep.of Instrum en t S cience and E ng ineering,S ou theast U n iv.,N anj ing210096,Ch ina)2(N avy W a r L ab.N avy Co mm and Colleg e,N anj ing210016,Ch ina)Abstract　T he developm ent and structure of GPS R I N EX exchange fo rm at are introduced firstly.Based on it, contents and characteristics of two m ain observati on data file and navigati on m essage file are discussed and ana2 lyzed.Selecting reference GPS satellite in attitude determ inati on and double differencing of carrier phase m easure2 m ents are i m p lem ented based on a attitude determ inati on test w ith GPS,and the foundati on fo r the further atti2 tude determ inati on is fo rm ed.T he p rocessing result show s the convenience and efficiency of R I N EX in GPS data p rocessing.Key words　GPS　R I N EX　Carrier phase　D ata p rocessing　Double difference1　引 言由于GPS接收机类型多种多样,GPS原始数据的数据处理是非常繁重而复杂的。

GPS静态基线解算原理2011年5月目录1 RINEX文件命名与类型............................... - 1 - 1.1 观测文件格式.................................... - 1 -1.2 导航电文文件格式................................ - 4 -2 GPS卫星位置的计算................................. - 7 - 2.1 计算归化时间tk.................................. - 7 - 2.2 对平均运动角速度进行改正........................ - 8 - 2.3 观测时刻卫星平近点角Mk的计算................... - 8 - 2.4 计算偏近点角Ek.................................. - 8 - 2.5 真近点角Vk的计算............................... - 8 - 2.6 升交距角Φk的计算.............................. - 8 - 2.7 摄动改正项δu，δr，δi的计算.................. -8 - 2.8 计算经过摄动改正的升交距角uk、卫星矢径rk和轨道倾角ik ..................................................... -9 - 2.9 计算卫星在轨道平面坐标系的坐标.................. - 9 - 2.10 观测时刻升交点经度Ωk的计算.................... - 9 -2.11 计算卫星在地心固定坐标系中的直角坐标............ - 9 -3 GPS静态基线解算 .................................. - 9 - 3.1 载波相位测量原理................................ - 9 - 3.2 载波相位测量的观测方程......................... - 10 - 3.3 观测值的组合................................... - 11 - 3.4 在接收机和卫星间二次差......................... - 11 - 3.5 观测方程的线性化............................... - 12 -1 RINEX 文件命名与类型1.1 观测文件格式(1)观测文件的文件头如下图列出了头文件中程序里所需要的信息图1-1 rienx o 文件 表1-1 rienx o 文件头文件说明 标签描述RINEX VERSION / TYPE版本格式（2.10） 文件类型 导航系统：空格或’G’为GPS ，‘R’为GLONASS ，‘S’‘T’：‘M’为混合 APPROX POSITION XYZ 标记点概略位置（WGS84） ANTENNA: DELTA H/E/N- 天线高度：天线底部相交于标记点的高度- 天线中心相对标记点东向和北向距离（单位米）文件头观测值WA VELENGTH FACT L1/2 - L1和L2载波的缺省系数1: 整周2: 半周0 (L2载波): 单频接收机-0或空格*WAVELENGTH FACT L1/2 - L1和L2载波的缺省系数1: 整周2: 半周0 (L2载波): 单频接收机- 系数适用的卫星数据- 系数适用的卫星列表# / TYPES OF OBSERV - 文件中观测类型数量- 观测类型如果超过9种观测类型，下行继续观测类型：L1，L2: L1、L2载波相位测量C1: L1载波C/A码伪距测量P1，P2: L1，L2载波P码伪距测量D1，D2: L1、L2载波多普勒频率测量*INTERV AL 以秒为单位的观测间隔TIME OF FIRST OBS-初次观测时间（四字节年，月、日、时、分、秒）-时间系统：GPS（GPS时间系统）GLO（UTC时间系统）*TIME OF LAST OBS -最后观测时间（四字节年，月、日、时、分、秒）-时间系统：GPS（GPS时间系统）GLO（UTC时间系统）*# OF SATELLITES观测到的卫星数量*PRN / # OF OBS 不同的观测类型中，观测到的卫星数量，如果超过9种类型下行继续END OF HEADER 文件头部分的最后一行(2)、观测文件数据记录表1-2 rienx o文件观测值说明观测记录描述观测值的第一行-星历:年(2字节需要时补0) ;月，日，时，分，秒; -星历标志0:表示正常1:表示从前一历元到当前历元观测失败2: 开始移动天线3: 新地点4: 接下来是头信息5: 其它事件-当前历元的卫星数量-当前观测到的卫星列表-接收机钟差（秒，可选）-如果超过12颗卫星，下行继续事件标志:OBSERV ATIONS - 观测值- LLI- 信号强度信号强度设为 1-9级:1: 最小信号强度5: 信噪比S/N9: 最大信号强度0: 或空: 不确定1.2 导航电文文件格式图1-2 （1）、头文件格式表1-3 rinex n 文件头文件说明头文件标签 说明RINEX VERSION/TYPE -RINEX 格式的版本号-文件类型PGN/RUN BY/DA TE -创建本数据文件所采用的名称文件头文件体-创建本数据文件单位名称-创建本数据文件的日期COMMENT 注释行LON ALPHA 历书中的电离层参数A0~A3 ION BETA 历书中的电离层参数B0~B3DELTA-UTC:A0，A1，T，W 用于计算UTC时间的历书参数-A0，A1:多项式系数-T:UTC数据参考时刻-W:UTC参考周数，为连续计数，不是1024余数LEAP SECONDS 由于周跳造成的时间差END OF HEADER 文件头的最后一个记录（2）、数据记录格式表1-4 rinex n 文件头观测值说明观测值记录说明PRN号/历元/卫星钟- 卫星的PRN号- 历元：TOC（卫星钟参考时刻）年，月，日，时，分，秒- 卫星钟的偏差（s）- 卫星钟的漂移（s/s）- 卫星钟的漂移速度（s/s^2）广播轨道—1 - IDOC（数据星历发布时间）-)(mCrs-)/(sradn∆-)(radM广播轨道—2 -)(radCuc- e轨道偏心率-)(radians Cus-))((2/1mAsqrt广播轨道—3 - TOE星历的参考时刻（GPS周内的秒数）-)(radCic-))((OMEGAradΩ-)(radCis ik广播轨道—4 -)(radi-)(mCrc-)(radω-))(/(OMEGADOTsradΩ&广播轨道—5 -))(/(IDOTsradi- 2L上的码- GPS周数(与TOE一同表示时间)。