RTKLIB(一)——GNSS测量中的数据格式

目录

1、写在前面

2、RINEX格式

2.1 概述（什么是RINEX格式）

2.2 文件类型及命名规则

2.2.1文件类型

2.2.2 命名规则

2.3 RINEX 2.10格式说明

2.3.1 O文件（观测值文件）

2.3.2 N文件（导航电文文件）

2.3.3 气象数据文件​

3、SP3精密星历数据格式

3.1 命名规则

3.2 SP3分类

3.3 SP3参考框架

3.1~3.3摘自：SP3精密星历简介 - JhonnyK - 博客园 (cnblogs.com)

3.4 SP3格式说明

4、关于RTKLIB的一些数据格式

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1、写在前面

我们在处理GNSS数据的时候，通常会处理到很多不同的数据，因为接收机的厂商不同、因为处理软件的不同、因为处理的方式不同，等等原因，会让我们摸不到头脑，到底，各式各样的后缀名字的文件，是做什么用的？怎么来的。所以在这里，我特意整理，并且放在RTKLIB这系列的最前面。不定期跟新，如果有用就扩散。谢谢。

2、RINEX格式

2.1 概述（什么是RINEX格式）

RINEX （Receiver Independent Exchange Format，与接收机无关的交换格式）

2.2 文件类型及命名规则

2.2.1文件类型

• 用于存放GPS观测值的观测值数据文件（常见）
• 用于存放GPS卫星导航电文的导航电文文件（常见）
• 用于存放在测站处测定的气象数据的气象数据文件（常见）
• 用于存放GLONASS导航电文的GLONASS导航电文文件（不常见）
• 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（不常见）
• 用于存放卫星和接收机时钟信息的卫星和接收机钟文件

2.2.2 命名规则

RINEX文件完整的文件名用于表示文件归属的8字符长度的主文件名和用于表示文件类型的3位字符长度的扩展名两部分组成：

ssssdddf.yyt

其中：

ssss:4字符长度的测站代号（一般为大写的四个字母）

ddd:文件中第一个记录所对应得年积日（000~365）

f:一天内得文件序号，有时也称为时段号。取值从0~9，A~Z，当为0时，表示文件包含了当天所有得数据。

yy:年份（2022年中的22）

t:文件类型，为下列字母的一个：

• O-观测值文件 observation data
• N-GPS导航电文文件 gps nav data
• M-气象数据文件 meteorological data
• G-GLONASS导航电文文件 glonass nav data
• H-地球同步卫星GPS有效载荷导航电文文件 
• C-钟文件

2.3 RINEX 2.10格式说明

2.3.1 O文件（观测值文件）

一张图读懂O文件（观测值文件）的文件头，各个部分的意思。

 一张图读懂O文件（观测值文件）的数据节，各个部分的意思。

其中“G10”中的“10”又称为卫星的“PRN号”

详细见：GNSS卫星编号PRN_格林恩德高精度定位的博客-CSDN博客_卫星prn

 2.3.2 N文件（导航电文文件）

2.3.3 气象数据文件

 #/TYPE OF OBSERV

-观测值类型列表

• PR：气压（mbar）
• TD：干温（℃）
• HR：相对湿度（%）
• ZW：天顶湿延迟（mm）
• ZD：天顶延迟的干分量（mm）
• ZT：总天顶延迟（mm）

3、SP3精密星历数据格式

IGS精密星历采用sp3格式，其存储方式为ASCII文本文件，内容包括表头信息以及文件体，文件体中每隔15 min给出1个卫星的位置，有时还给出卫星的速度。它的特点就是提供卫星精确的轨道位置。采样率为15分钟，实际解算中可以进行精密钟差的估计或内插，以提高其可使用的历元数。

3.1 命名规则

常用的sp3格式的命名规则为：

tttwwwwd．sp3

其中：

ttt：表示精密星历的类型，包括IGS(事后精密星历)、IGR(快速精密星历)、IGU(预报精密星历)三种

wwww：表示GPS周；

d：表示星期，0表示星期日，1～6表示星期一至星期六。

文件名如：igs12901．sp3，其中igs为计算单位名，1290为GPS周，1为星期一。以igr 开头的星历文件为快速精密星历文件，以igu开头的星历文件为超快速精密星历文件。

3.2 SP3分类

三种精密星历文件的时延、精度、历元间隔等各不相同，在实际工作中，根据工程项目对时间及精度的要求，选取不同的sp3文件类型。
三种精密星历的有关指标

    名称              时延       更新率   采样率    精度

事后精密星历   约11天   每周       15 rain    <5cm

精密卫星钟差   约11天   每周        b m1n      0．1～0．2ns

快速精密星历   17 h       每天       15 rain    < 5cm

快速卫星钟差   17 h       每天        0 m1n     0．2～0．3ns

预报精密星历   实时       12 h        l5 rain     约25cm

预报卫星钟差   实时       12 h       15 rain     约5ns

3.3 SP3参考框架

IGS精密星历采用的是IERS(国际地球自转服务)发布的ITRF(International Terrestrial Reference Frame)框架，ITRF 的构成是基于VLBI、LLR、SLR、GPS和DORIS等空间大地测量技术的观测数据，由IERS中心局分析得到的全球站坐标和速度场。自1988 年起，IERS 已经发布ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF9 1、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF2000、ITRF2005、ITRF2008、ITRF2014等全球参考框架。ITRF是通过对框架的定向、原点、尺度和框架时间演变基准的明确定义来实现的。WGS一84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，GPS卫星发布的广播星历参数就是基于此坐标系统的。WGS一84坐标系统的全称是World GeodicalSystem-84(世界大地坐标系一84)，它是一个地心地固坐标系统，由美国国防部制图局建立。WGS～84坐标系的坐标原点位于地 球的质心，Z轴指向BIH1984．0定义的协议地球极方向，X 轴指向BIH1984．0的起始子午面和赤道的交点，y轴与X轴和Z轴构成右手系。

ITRF与WGS一84

ITRF和WGS一84同属于现代意义上的大地测量基准，两者在概念上存在着一定的差异，但实际上站点之间的坐标差别很小。

目前，IGS组织定期向用户提供以下两类数据：一是IGS全球跟踪站的观测数据；二是IGS的产品，包括：①GPS卫星的精密星历、快速星历预报星 历；②GPS卫星钟和站钟的信息；③地球自转参数；④IGS跟踪站坐标及其位移速度等(赖锡安等，2004)。IGS定期把这些数据存放在网站(ftp://garner.ucsd.edu)的FTP服务器上。

3.1~3.3摘自：SP3精密星历简介 - JhonnyK - 博客园 (cnblogs.com)

3.4 SP3格式说明

一张图读懂P类型（只有位置）与V类型（位置和速度）文件

4、关于RTKLIB的一些数据格式

.**o o文件

.**p p文件 广播星历

.sp3 精密星历

.clk 精密钟差

.atx 天线文件