GPS测量与数据处理第五章GPS测量中的数据格式.ppt

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1、1,GPS测量与数据处理（本科生适用）,武汉大学测绘学院空间定位与导航工程研究所,2,联系信息,办公室：测绘学院4楼419室电话：027-68758505(office)Email：E,2,3,理论课时：32节实验课时：4 节课程性质：专业必修学分：2所用教材：李征航，黄劲松编著，GPS测量与数据处理（第二版），武汉大学出版社，2010课程网站：http:/,3,课程设置,4,第五章 GPS测量中的数据格式,5,GPS测量中的数据格式,5.1 RINEX格式 5.2 SP3精密星历数据格式,6,第一节 RINEX格式,7,概述,本机格式（Native Format）定义接收机内部存储数据

2、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,8,概述,本机格式（Native Format）（续）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,9,概述,RINEX格式定义与接收机无关的数据交换格式/Receiver INdependent Exchange历史1989年由Astronomical Institute，University of Berne的Werner Gurtner提出了第一个版本，当时的目的是

3、处理EUREF 89数据，现在最新的为3.01版存储方式ASCII/文本文件,10,概述,RINEX格式（续）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,11,文件类型,观测数据文件：GPS观测值导航电文文件：GPS卫星导航电文气象数据文件：在测站处所测定的气象数据GLONASS导航电文文件：GLONASS卫星导航电文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）的导航电文卫星和接收机钟文件：卫星和接收机时钟信息的,12,命名规则,命名方法：8+3文件名命名规则例：wh022931.02

4、o，wh022293.02n,13,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个记录占一行，不超过80列宽文件头中每个记录的第6180列为标签，说明记录内容,14,文件结构,观测值文件结构,15,文件结构,GPS导航电文文件结构,16,文件结构,气象数据文件结构,17,文件格式说明,格式说明符,18,文件格式说明,RINEX观测值文件的内容,2.10 OBSERVATION DATA M(MIXED)RINEX VERSION/TYPEBLANK OR G=GPS,R=GLONASS,T=TRANSIT,M=MIXED COMMENTXXRINEXO V

5、9.9 AIUB 24-MAR-01 14:43 PGM/RUN BY/DATEEXAMPLE OF A MIXED RINEX FILE COMMENTA 9080 MARKER NAME9080.1.34 MARKER NUMBERBILL SMITH ABC INSTITUTE OBSERVER/AGENCYX1234A123 XX ZZZ REC#/TYPE/VERS234 YY ANT#/TYPE 4375274.587466.4589095.APPROX POSITION XYZ.9030.0000.0000 ANTENNA:DELTA H/E/N 1 1 WAVELENGTH F

6、ACT L1/2 1 2 6 G14 G15 G16 G17 G18 G19 WAVELENGTH FACT L1/2 0 RCV CLOCK OFFS APPL 4 P1 L1 L2 P2#/TYPES OF OBSERV 18.000 INTERVAL 2001 3 24 13 10 36.0000000 TIME OF FIRST OBS END OF HEADER 01 3 24 13 10 36.0000000 0 3G12G 9G 6-.123456789 23629347.915.300 8-.353 23629364.158 20891534.648-.120 9-.358 2

7、0891541.292 20607600.189-.430 9.394 20607605.848 01 3 24 13 10 50.0000000 4 4 1 2 2 G 9 G12 WAVELENGTH FACT L1/2*WAVELENGTH FACTOR CHANGED FOR 2 SATELLITES*COMMENT NOW 8 SATELLITES HAVE WL FACT 1 AND 2!COMMENT COMMENT 01 3 24 13 10 54.0000000 0 5G12G 9G 6R21R22-.123456789 23619095.450-53875.632 8-41

8、981.375 23619112.008 20886075.667-28688.027 9-22354.535 20886082.101 20611072.689 18247.789 9 14219.770 20611078.410 21345678.576 12345.567 5 22123456.789 23456.789 5,文件头,文件体,19,文件格式说明,RINEX星历文件的内容,2.10 N:GPS NAV DATA RINEX VERSION/TYPEXXRINEXN V2.10 AIUB 3-SEP-99 15:22 PGM/RUN BY/DATEEXAMPLE OF VER

9、SION 2.10 FORMAT COMMENT.1676D-07.2235D-07-.1192D-06-.1192D-06 ION ALPHA.1208D+06.1310D+06-.1310D+06-.1966D+06 ION BETA.133179128170D-06.107469588780D-12 552960 1025 DELTA-UTC:A0,A1,T,W 13 LEAP SECONDS END OF HEADER 6 99 9 2 17 51 44.0-.839701388031D-03-.165982783074D-10.000000000000D+00.91000000000

10、0D+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+00.10

11、2500000000D+04.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.000000000000D+00.910000000000D+02.406800000000D+06.000000000000D+0013 99 9 2 19 0 0.0.490025617182D-03.204636307899D-11.000000000000D+00.133000000000D+03-.963125000000D+02.146970407622D-08.292961152146D+01-.498816370964D-05.2002393477

12、60D-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

13、.389000000000D+03.410400000000D+06.000000000000D+00,文件头,文件体,20,文件格式说明,RINEX气象数据文件的内容,2.10 METEOROLOGICAL DATA RINEX VERSION/TYPEXXRINEXM V9.9 AIUB 3-APR-96 00:10 PGM/RUN BY/DATEEXAMPLE OF A MET DATA FILE COMMENTA 9080 MARKER NAME 3 PR TD HR#/TYPES OF OBSERVPAROSCIENTIFIC 740-16B 0.2 PR SENSOR MOD/TY

14、PE/ACCHAENNI 0.1 TD SENSOR MOD/TYPE/ACCROTRONIC I-240W 5.0 HR SENSOR MOD/TYPE/ACC 0.0 0.0 0.0 1234.5678 PR SENSOR POS XYZ/H END OF HEADER 96 4 1 0 0 15 987.1 10.6 89.5 96 4 1 0 0 30 987.2 10.9 90.0 96 4 1 0 0 45 987.1 11.6 89.0,文件头,文件体,21,第二节 SP3精密星历数据格式,22,概述,定义Standard Product#3一种精密星历格式，IGS精密星历采用此

15、格式历史1985年美国NGS（National Geodetic Survey）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,23,概述,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,24,命名规则,命名方法：8+3文件名命名规则例：igs11065.sp3(.Z)，igr11065.sp3(.Z),25,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22行数据记录：22行之后每个记录

16、占一行，不超过60列宽,26,文件格式说明,内容,#aP2001 3 18 0 0 0.00000000 96 ORBIT IGS97 HLM IGS#1106 0.00000000 900.00000000 51986 0.0000000000000+28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 17 18 19 20+21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0

17、 0 0 0 0 0 0 0 0 0+4 5 5 5 4 5 5 4 5 4 5 5 5 5 5 5 4+5 5 5 4 4 4 4 7 5 4 4 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0%c cc cc ccc ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccccc ccccc%c cc cc ccc ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccc

18、cc ccccc%f 0.0000000 0.000000000 0.00000000000 0.000000000000000%f 0.0000000 0.000000000 0.00000000000 0.000000000000000%i 0 0 0 0 0 0 0 0 0%i 0 0 0 0 0 0 0 0 0/*RAPID ORBIT COMBINATION FROM WEIGHTED AVERAGE OF:/*cod emr esa gfz igu jpl ngs sio usn/*REFERENCED TO GPS CLOCK AND TO WEIGHTED MEAN POLE:

19、/*CLK ANT Z-OFFSET(M):II/IIA 1.023;IIR 0.000*2001 3 18 0 0 0.00000000P 1 1137.662333 24450.419935 10434.025839 168.957503P 2 22554.164846 6701.404774-12156.548088-354.131603P 3-12835.803249 19823.526060 12033.738279 12.655252P 4 26036.203647-5147.508988-2778.935922 693.981565P 5-8981.105708-20915.04

20、7563-13823.748269 291.406843P 6-7243.996679-19828.275194 16147.726225-0.315725P 7 15634.362803-542.356344-21103.968489 578.771698,文件头,文件体,27,文件格式说明,P型文件,#aP1994 12 17 0 0 0.00000000 96 d ITR92 FIT NGS#779 518400.00000000 900.00000000 49703 0.0000000000000+25 1 2 4 5 6 7 9 12 14 15 16 17 18 19 20 21

21、22+23 24 25 26 27 28 29 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+7 6 5 5 5 5 5 5 5 6 5 5 5 5 6 5 5+5 5 6 5 5 5 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0

22、 0 0 0 0 0 0 0 0%c cc cc ccc ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccccc ccccc%c cc cc ccc ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccccc ccccc%f 0.0000000 0.000000000 0.00000000000 0.000000000000000%f 0.0000000 0.000000000 0.00000000000 0.000000000000000%i 0 0 0 0 0 0 0 0 0%i 0 0 0 0 0 0 0 0 0/*CCCCCCCCCC

23、CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC*1994 12 17 0 0 0.00000000P 1 16258.524750-3529.015750-20611.427050-62.54060

24、0P 2-21998.652100-8922.093550-12229.824050-131.326200P 4-26019.547600 4809.810900-2508.578200 3.544600P 5 7014.950200 21130.960300-14387.334650 79.692800*P 28 13204.937750-20485.533400 10794.787000 55.200800P 29-1638.431050-24391.479200 10455.312650 3.690300P 31 6265.255800-25687.986950-753.359000 7

25、0.830800*1994 12 17 0 15 0.00000000P 1 15716.820135-1169.850490-21281.578766-62.542746P 2-22813.261065-9927.616864-9816.490189-131.328686,28,文件格式说明,V型文件,#AV1994 12 17 0 0 0.00000000 96 D ITR92 FIT NGS#779 518400.00000000 900.00000000 49703 0.0000000000000+25 1 2 4 5 6 7 9 12 14 15 16 17 18 19 20 21

26、22+23 24 25 26 27 28 29 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+7 6 5 5 5 5 5 5 5 6 5 5 5 5 6 5 5+5 5 6 5 5 5 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0+0 0 0 0 0 0 0 0 0

27、 0 0 0 0 0 0 0 0%c cc cc ccc ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccccc ccccc%c cc cc ccc ccc cccc cccc cccc cccc ccccc ccccc ccccc ccccc%f 0.0000000 0.000000000 0.00000000000 0.000000000000000%f 0.0000000 0.000000000 0.00000000000 0.000000000000000%i 0 0 0 0 0 0 0 0 0%i 0 0 0 0 0 0 0 0 0/*CCCCCCCCCC

28、CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC*1994 12 17 0 0 0.00000000P 1 16258.524750-3529.015750-20611.427050-62.54060

29、0V 1-6560.373522 25605.954994-9460.427179-0.024236P 2-21998.652100-8922.093550-12229.824050-131.326200V 2-9852.750736-12435.176313 25738.634180-0.029422P 4-26019.547600 4809.810900-2508.578200 3.544600V 4 2559.038002-3340.527442-31621.490838 0.016744*P 29-1638.431050-24391.479200 10455.312650 3.6903

30、00V 29 5754.005457-12065.761570-27707.056273 0.003537P 31 6265.255800-25687.986950-753.359000 70.830800V 31 3053.344058-63.091750 31910.454757 0.033749,29,轨道内插,常用内插方法拉格朗日多项式内插（Lagrange Polynomial Interpolation）三次样条内插（Cubic Spline Interpolation）三角多项式内插（Trigonometric Polynomial Interpolation）切比雪夫多项式内插

31、（Tshebyshev Polynomial Interpolation）,30,轨道内插(),拉格朗日多项式内插算法内插精度采用17阶多项式，精度可优于5mm,31,轨道内插,拉格朗日多项式内插（续）注意事项：要对某一时段的轨道进行内插，精密轨道数据应完全覆盖该时段，并且前后各有至少9个历元的延伸下载数据时，需要观测当天及前后各一天的数据,32,几个相关的网址,GODDARD SPACE FLIGHT CENTERhttp:/cddis.gsfc.nasa.gov or ftp:/cddis.gsfc.nasa.govIGSCB ftp:/igscb.jpl.nasa.govCODEftp.unibe.chUCSD ftp:/garner.ucsd.eduJPLftp:/sideshow.jpl.nasa.govKASIftp:/nfs.kasi.re.kr,