GPS观测文件格式说明

RINEX格式文件 GPS观测文件解读

RINEX简介

RINEX格式文件 GPS观测文件解读

内容目录 1、RINEX的由来 2、RINEX的文件类型和命名规则 3、RINEX文件结构和格式说明(附实例) 4、有待解决的问题

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1、RINEX的由来 RINEX(Receiver Independent Exchange fromat, 与接收机无关的交换格式)是一种GPS测量应用中 普遍采用的数据格式。一般来说，GPS接收机传 输到电脑上的数据是以二进制文件的形式进行存 储，此方法有存储效率高，各类信息全的优点。 但是，不同厂商或不同型号接收机数据格式不同， 无法相互识别。RINEX格式文件就是这样的背景 下，为方便进行各类GPS二进制数据间的转换和 传输而产生的。 RINEX从开始的1.0,到2.0,最新的版本是 RINEX 3.01。下面介绍的内容主要介绍RINEX第 二版

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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);

比较常见的是O、N、M三种文件，O、N两种文 件在进行数据处理分析时通常是必须的。

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2.2 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。 RINEX文件采用8.3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, 其具体形式如下其具体方式为：ssssdddf.yyt。 其中：ssss ~以4个字节表示的台站名； ddd~文件中第一组数据观测时间的年积日(例如：1月1日为001,2月2日为032);

f~该站该日收到的某类文件的顺序号，又叫时段号，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 yy~以两位数表示的年(例如：96表示1996年); t~文件种类： O ~观测数据文件； N~广播星历文件； M ~地面气象数据文件。 应注意，在RINEX 2格式的GPS数据中，时间均以GPST计，即与UTC要差一个整 数跳秒数。

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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

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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。

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记录数据

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。

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图1-1 RINEX 格式观测值文件的结构

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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伪距观测值均记录在观测文件中，如表1-3所示。3. 气象文件 在高精度观测时，有时需要记录气象数据，RINEX 2格式的气象数据文件如下 表1-4所示。

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RINEX 格式的其他卫星观测文件 RINEX 格式的GLONASS观测文件 RINEX 格式的GLONASS导航电文文件 RINEX 格式的GPS/GLONASS 、GPS/GEO混合 观测值文件和GEO 导航电文文件

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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。

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