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[轉載]RINEX 3.X 版本

已有 634 次閱讀 2019-4-20 22:55 |個人分類:gnss|系統分類:科研筆記|文章來源:轉載

此文轉載自gnss help  http://www.gnss.help/2017/04/22/rinex3-introduction/

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RINEX 3 格式簡介

 2017-04-22

 

 RINEX格式轉換

RINEX 3 是最新的 RINEX 格式標準。與之前的版本相比,新的標準對之前的文件類型做了較大幅度的修改,將文件格式精簡為觀測文件、導航文件和氣象文件三種,并能夠更好地提供對多衛星系統的支持。目前 IGS 的 MGEX 項目已經大量使用該格式。

盡管新的 RINEX 3 標準目前還未得到廣泛應用,但可想而知,未來必屬于新生事物。RINEX 3.03 發布于 2015 年 7 月,本文修改自我在閱讀 RINEX 3.03 格式說明時所做的筆記,總結了 RINEX 3 標準最主要的修改與特色。

文件類型

與以前相同的是,RINEX 文件編碼依舊只采用了 ASCII 字符。但新的 RINEX 格式標準精簡了文件類型,對諸如 GPS 系統星歷、GLONASS 系統星歷等相似的文件類型進行了合并。合并后,只剩下 3 種文件類型:

  • 觀測數據文件;

  • 導航(星歷)文件;

  • 氣象數據文件。

在新標準的觀測文件和導航文件中,既可以包含單一衛星系統的數據,也可以包含來自不同衛星系統的混合數據。文件所包含的衛星系統依然可以通過文件名進行區分。

命名方式

新的 RINEX 格式拋棄了以往在文件擴展名中加入觀測年份的特點,只包含兩種擴展名:.rnx 表示標準的 RINEX 文件;.crx 表示壓縮過的 Compact RINEX 格式。個人認為這個改動非常好,統一的后綴名更易于被操作系統、文本編輯器和人類識別。新的 RINEX 文件命名方式為:

1
<SITE><RN><CRC>_<S>_<YEARDOYHRMN>_<LEN>_<FRQ>_<ST>.<FMT>

文件名各部分釋義:

  • <SITE> 為四個字符的觀測站點名;

  • <RN> 為接收機的編號;

  • <CRC> 為三位 ISO 3166-1 標準的國家和地區代碼,標識站點位置;

  • <S> 為數據源,即數據來源于接收機(R)還是數據流(S);

  • <YEARDOYHRMN> 為觀測開始時刻:年、年積日、時、分;

  • <LEN> 為觀測時段的長度;

  • <FRQ> 為觀測時的采樣間隔或采樣頻率(星歷文件無此項);

  • <ST> 為包含的衛星系統和數據類型,第一位表示衛星系統(M、G、R、C、E、J、I);第二位為數據類型,即觀測文件(O)、導航文件(N)或氣象文件(M);

  • <FMT> 為擴展名,擴展名只有兩種:rnx 或 crx。

文件名示例:

  • ALGO00CAN_R_20170420000_01D_30S_MO.rnx 表示數據是來自加拿大的 ALGO 站 0 號接收機,于 2017 年第 42 日 0 點開始觀測的,時長 1 天,采樣間隔為 30 秒的多系統混合觀測數據;

  • BJFS00CHN_S_20170420100_15M_01S_GO.rnx 表示數據是來自中國的 BJFS 站 0 號接收機的實時數據流,觀測開始于 2017 年第 42 日 1 點,時長為 15 分鐘,采樣間隔 1 秒的 GPS 觀測數據;

  • ALGO00CAN_R_20170420100_01H_05Z_MO.crx 表示數據是來自加拿大的 ALGO 站 0 號接收機,于 2017 年第 42 日 1 點開始觀測的,時長 1 小時,采樣間隔為 5 Hz 的多系統混合 Compact RINEX 觀測數據;

  • ALGO00CAN_R_20170420000_01D_MN.rnx 表示數據是來自加拿大的 ALGO 站 0 號接收機,于 2017 年第 42 日 0 點開始觀測,時長 1 天的多系統混合的導航數據;

  • BRDC00IGS_R_20170420000_01D_MN.rnx 表示數據來自 IGS,由 IGS 合并生成的包含多系統所有可用衛星的混合導航數據;

  • ALGO00CAN_R_20170420000_01D_RN.rnx 表示數據是來自加拿大的 ALGO 站 0 號接收機,于 2017 年第 42 日 0 點開始觀測,時長 1 天的 GLONASS 系統的導航數據;

  • DAVS00ATA_R_20170420000_01D_30S_MM.rnx 表示數據來自南極洲 DAVS 站 0 號接收機,于 2017 年第 42 日 0 點開始觀測,時長為 1 天的混合氣象數據。

觀測文件結構

在新定義的觀測文件中,每個文件只能包含一個站點某一時段的數據。該文件依舊由文件頭部分和數據部分組成,文件頭部分每行依然只包含 80 列,其中第 61 至 80 列部分為信息標識。但對于觀測數據文件的數據部分,已經不在對每行的字符數進行限制。

文件頭信息部分

文件頭信息區無甚大變化,其特點為:

  • 每行依然為 80 列;

  • 從第一行開始,至包含 “END OF HEADER” 標志行結束;

  • 每行前 60 列包含信息,第 61 至 80 列標志信息類型;

  • 包含 “COMMENT” 標志的行表示注釋;

  • 注釋可以出現在信息區或數據區;

  • 觀測類型標識由 “TYPE OF OBSERV” 變為 “OBS / TYPES”;

  • 觀測類型由兩個字符增加為三個字符。

數據部分

最大的變化在數據區,其特點為:

  • 每行列數不再限制;

  • 第一部分為歷元/衛星數標識,以 “>” 開頭;

  • 歷元/衛星部分指明觀測的時刻、衛星數量;

  • 第二部分為觀測值;

  • 觀測值部分首先標識衛星號,然后給出該衛星的各項觀測值。觀測值的順序以文件頭的信息為準;

  • 若某一項觀測值缺失,則數據部分為空白。

導航文件結構

導航文件亦經過了較大的改變。以往的導航數據文件只能包含單個衛星系統的軌道信息,但新的導航文件可以包含混合的衛星系統的軌道數據。

文件頭信息部分

文件頭信息特點:

  • 每行依然為 80 列;

  • 文件第一行增加了衛星系統標識;

  • 從第一行開始,至包含 “END OF HEADER” 標志行結束;

  • 每行前 60 列包含信息,第 61 至 80 列標志信息類型;

  • 包含 “COMMENT” 標志的行表示注釋;

  • 注釋可以出現在信息區或數據區。

數據部分

數據區特點:

  • 每行依然為 80 列;

  • 可以從接收機中導出,亦可以從互聯網下載;

  • 第一部分為衛星號、發布時刻、衛星鐘參數;

  • 之后以廣播軌道 1 到 7 的方式給出衛星的軌道根數;

  • 廣播軌道每 2h 更新一次。

格式轉化程序

RINEX 3 數據格式與較舊的 RINEX 2 數據格式之間的格式轉化程序主要有 RINEX Converter、GNSS Converter 和 GFZRNX 等。詳情可移步之前的文章:常用的 RINEX 版本格式轉換程序整理。

補充

2018 年 11 月 23 日,IGS 發布了 RINEX 3 的最新標準:RINEX 3.04。該版本實現了對 GPS、GLONASS、BDS、Galileo、QZSS 和 IRNSS 等導航衛星系統的所有已公開信號的支持,包括北斗-3 和 QZSS-2 等。GFZRNX 程序在 2018 年 12 月 21 日之后發布的版本已支持 RINEX 3.04。




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