BD 410001-2015 全球衛星導航系統(GNSS)接收機數據自主交換格式_第1頁
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文檔簡介

1、BD 410001-2015北斗/全球衛星導航系統(GNSS)接收機數據自主交換格式BeiDou/Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver indepedent exchange format12015-10-19 發布2015-11-01 實施BD 410001-2015目次前 言V引 言VII范圍1規范性引用文件1術語、定義和縮略語1術語和定義1縮略語2總則2GNSS 接收機數據自主交換格式文件2文件類型2文件結構2文件格式3文件名稱3衛星系統及編號4時間系統標識符4文件頭部分5基本格式5頭記錄標識5頭記錄的排列順序5頭記錄信息未

2、知項的處理5頭部分的讀取5時間系統5GNSS 觀測數據文件6觀測量6觀測時刻6偽距6載波相位7多普勒變化值7其他觀測量7基礎觀測量的修正7偽距觀測值的系統時間差修正7接收機鐘差修正9GNSS 觀測數據文件的頭部分9IBD 410001-2015組成9文件生成時間10觀測值代碼10特殊觀測值代碼13觀測值代碼與觀測值記錄的對應14測站點類型14比例因子15運動物體上的數據記錄15碼間偏差的修正15天線相位中心偏差修正15GNSS 觀測數據文件的頭部分格式15GNSS 觀測數據文件的數據部分20觀測數據的記錄規則21信號強度23半波長觀測數據,半周模糊度的記錄23GNSS 觀測數據文件數據部分的格

3、式23GNSS 導航數據文件25GNSS 導航數據文件的頭部分25GNSS 導航數據文件的數據部分266.2.1 概述26常用參數27GNSS 導航數據文件GPS 數據27GNSS 導航數據文件GLONASS 數據29GNSS 導航數據文件Galileo 數據29GNSS 導航數據文件BDS 數據31GNSS 導航數據文件QZSS 數據32GNSS 導航數據文件SBAS 數據34氣象數據文件347.1概述 .347.2氣象數據文件的頭部分 .347.3氣象數據文件的數據部分 .36附 錄A .37(資料性附錄)37GNSS 觀測數據文件示例37GNSS 導航數據文件示例39GPS 導航數據文件

4、示例39GLONASS 導航數據文件示例40Galileo 導航數據文件示例41BD 410001-2015BDS 導航數據文件示例41QZSS 導航數據文件示例43SBAS 導航數據文件示例44氣象數據文件示例44IIIBD 410001-2015前 言為適應我國衛星導航發展對標準的需要,全國北斗衛星導航標準化技術委員會組織制定北斗專項標準,推薦有關方面參考采用。本標準由中國衛星導航系統管理辦公室提出。本標準由全國北斗衛星導航標準化技術委員會歸口。本標準起草單位:北京安華北斗信息技術有限公司、中國衛星導航工程中心、清華大學、 武漢大學、中國航天標準化研究所。本標準主要起草人:李冬航、郝洪河、

5、董力偉、陳洪卿、姬晨、劉向征、吳海玲、李作虎、崔曉偉、劉暉、陳海龍、康登榜。VBD 410001-2015引 言隨著衛星導航技術的發展,全球衛星導航系統(GNSS)服務性能不斷改善,GNSS 接收機的應用范圍也越來越廣。為了實現不同接收機之間數據的自主交換和聯合處理,國際大地測量協會(International Association of Geodesy,IAG)制定了接收機數據自主交換格式(RINEX)標準,該標準規定的數據交換格式具有通用性和靈活性等特點,因此得到了廣泛的應用。本標準是根據我國衛星導航應用的實際需求,在編制中對部分語句或字段進行了擴充,以支持北斗衛星導航系統(BeiDou

6、 Navigation Satellite system,BDS)。本標準兼容 RINEX V3.02 版本,可適用于各種 GNSS 兼容接收機,使所采集的數據能夠進行統一管理和聯合處理,從而提高儀器使用效率和數據的利用率。VIIBD 410001-2015北斗/全球衛星導航系統(GNSS)接收機數據自主交換格式范圍本標準規定了全球衛星導航系統(GNSS)接收機觀測數據、導航數據和氣象數據的自主交換格式。本標準適用于BDS、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS和SBAS衛星導航接收機或多系統兼容接收機數據的交換和統一處理。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日

7、期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T 19391-2003 全球定位系統(GPS)術語及定義BD 110001-2015 北斗衛星導航術語ISO 3166-1 國家及下屬地區名稱代碼 第1部分:國家代碼(Codes for the representation of names of countries and their subdivisions Part 1: Contriy codes)術語、定義和縮略語術語和定義GB/T 19391-2003 及BD 110001-2015界定的以及下列術語和定義適用于本

8、文件。3.1.1偽 距 pseudorange接收機通過測量本機(幀信號)時間與其接收的衛星發播幀信號時間之間的時間差所獲得的距離觀測量,包含兩者之間的幾何距離和鐘差等。3.1.2多普勒觀測值 doppler observation衛星發射的信號由于衛星與接收機之間的相對運動導致接收頻率變化的觀測值。3.1.3觀測時刻 observation time接收機接收到衛星發射的信號,并能夠觀測到偽距和衛星載波相位的時刻。3.1.4北斗時 BeiDou Time(BDT)BDS建立和保持的時間基準,采用國際單位制秒的無閏秒連續時間。北斗時的起始歷元是UTC 2006 年1月1日的00:00:00,通

9、過UTC(NTSC)與UTC建立聯系。北斗時使用周計數和周內秒表示。3.1.5載波相位觀測值 carrier phase observation由GNSS接收機鎖定載波信號后測得的GNSS信號載波的累積相位。1BD 410001-20153.1.6碼間偏差 difference code Bias(DCB)由于設備延遲造成的同一時刻不同頻率或同一頻率上不同偽碼觀測量之間的時間偏差。縮略語下列縮略語適用于本文件。AODCage of data clock,時鐘數據齡期; AODEage of data ephemeris,星歷數據齡期; ARPantenna reference point,天線

10、參考點;ASCIIAmerican standard code for information interchange,美國信息交換標準碼; BDSBeiDou navigation satellite system,北斗衛星導航系統;CGCS2000China geodetic coordinate system 2000,2000 中國大地坐標系; GEOgeosynchronous earth orbit,地球同步軌道;GNSSglobal navigation satellite system,全球衛星導航系統; GPSglobal positioning system, 全 球 定

11、位 系 統 ; IGSinternational GNSS service, 國 際 GNSS 服 務 組 織 ; IODCissue of data clock,時鐘數據期號;IODEissue of data ephemeris,星歷數據期號; IODNissue of data navigation,導航數據期號; PRNpseudo-random noise, 偽 隨 機 噪 聲 ; QZSSQuasi-Zenith satellite system,準天頂系統;SBASsatellite-based augmentation system,星基增強系統; TOCtime of clo

12、ck,衛星鐘(參考)時刻(時間); TOEtime of ephemeris,星歷(參考)時刻(時間); URAuser range accuracy, 用 戶 測 距 ( 離 ) 精 度 ; UTCcoordinated universal time,協調世界時。總則GNSS 接收機數據自主交換格式文件文件類型GNSS接收機數據自主交換格式文件是純ASCII碼文本文件,主要包括3種文件類型: a) GNSS 觀測數據文件(包括單一系統和多系統組合的觀測數據文件);b) GNSS 導航數據文件(包括單一系統和多系統組合的導航數據文件); c) 氣象數據文件。文件結構2BD 410001-201

13、5每一種GNSS接收機數據自主交換格式文件都由“頭”部分和“數據”部分組成:頭部分是對文件和數據記錄的說明,數據部分用于記錄數據。GNSS接收機數據自主交換格式文件示例參見附錄A。單個觀測數據文件和單個氣象數據文件一般只包含單個測站點的單個觀測時段的數據。在快速靜態或動態應用中也允許包含多個流動站多個時段的觀測數據。文件格式GNSS接收機數據自主交換格式文件,每行的格式以oZa.b表示,其中:o 表示同一類型及格式的數據總個數,若缺省則表示僅 1 個數據;若為“m”則表示任意個數據;Z 表示數據類型:X:任意占位字符(空格或用于補充說明的非有效字符);A:有效字符;F:浮點型數字;I:整數型數

14、字;D:采用符號D、d或E、e表示的浮點型數字。c) a.b 可選,其中:a:數據位數的總長度(包括小數點、指數部分在內的所有有效位數);b:小數部分長度(小數點后的有效位數)。文件名稱GNSS接收機數據自主交換格式文件名采用以下格式:Name_S_Start Time_Period_Obs.Freq_Content_Format.Compression每項內容的字符長度是固定的,用“_”分隔,最后兩項“Format”和“Compression”之間用“.” 分隔。數據長度不足時,用0填充。其中:Name:地點或測站點名稱、測量時刻或記錄編號、接收機編號和國家代碼(9 個字符),格式為 XXX

15、XMRCCC,其中,XXXX 表示測站點名稱,M 表示時刻或者記錄編號(0-9),R 表示接收機編號(0-9),CCC 表示 ISO 國家代碼;示例:ALGO00CAN;文件名最多支持同一站點的 10 個時刻以及同一時刻的 10 個接收機,國家代碼采用 ISO 3166-1 alpha-3;S:數據來源(1 個字符),其中,R 表示來自接收機,S 表示來自數據流(RTCM 或其他),U 表示未知;Start Time:格式為 YYYYDDDHHMM(11 個字符),其中,YYYY 表示 4 位數的年,DDD 表示年內天計數,HHMM 表示測量開始時刻時、分;示例:20121501200;Per

16、iod:文件(記錄)周期(3 個字符),格式為 DDU,DD 表示文件周期,U 表示周期的單位;示例:15M=15 分鐘,01D=1 天,01Y-1 年,00U=未知;3BD 410001-2015Obs.Freq:觀測頻度,即用周期表示的觀測頻度(3 個字符),僅用于觀測數據文件,導航文件不需要此項,格式為 DDU,DD 表示周期長度,U 表示周期的單位;示例:XXS=XX 秒,XXM=XX 分鐘,XXD=XX 天,XXU=XX(單位未知);Content:內容類型(2 個字符),格式為 DD;GO=GPS Obs.,RO=GLONASS Obs.,EO=Galileo Obs., JO=Q

17、ZSS Obs.,CO=BDS Obs.,SO=SBAS Obs.,MO=Mixed Obs.,GN=Nav.GPS,RN=Glonass Nav., EN=Galileo Nav.,JN=QZSS Nav.,CN=BDS Nav.,SN=SBAS Nav.,MN=MixedNav. 所 有 GNSS 星座,MM=氣象觀測;Format:文件格式(3 個字符),用 FFF 表示;RINEX=rnx(RNX); h) Compression:壓縮方式(2-3 個字符),可不填寫。衛星系統及編號GNSS接收機數據自主交換格式文件中的衛星系統及編號用snn表示,具體定義如下: a) s 是衛星系統標

18、識符,如:C:BDS;E:Galileo;G:GPS;J: QZSS;R:GLONASS;S:SBAS。b) nn 代表衛星編號:對于GPS,Galileo,BDS系統衛星,nn為PRN號;對于GLONASS系統衛星,nn為星位號;對于SBAS系統地球同步軌道衛星和QZSS(L1-SAIF),nn為PRN號對100取模后的數值(例如衛星PRN120表示為S20);對于QZSS系統衛星,nn為PRN號對192取模后的數值。時間系統標識符GNSS接收機數據自主交換格式文件中采用三位有效字符的時間系統標識符來標明文件所采用的時間系統,定義如下:a) BDT:北斗時間; b) GPS:GPS 時間;c

19、) GLO:GLONASS UTC 時間; d) GAL:Galileo 時 間 ; e) QZS:QZSS 時間。4BD 410001-2015對于GPS單系統文件,時間系統標識符缺省為GPS;GLONASS單系統文件缺省為GLO;Galileo單系統文件缺省為GAL;BDS單系統文件缺省為BDT;QZSS單系統文件缺省為QZS。文件頭部分基本格式GNSS接收機數據自主交換格式文件的頭部分的每一行為一條頭記錄。每條頭記錄長度不超過80 個ASCII碼字符(列),其中,160列為頭記錄的信息部分,6180列為頭記錄標識。具體示例參見附錄A。頭記錄標識頭記錄標識具有統一規定的格式,是對該行第16

20、0列信息部分內容的說明。頭記錄的排列順序除以下要求外,其他頭記錄的順序可以自由排列,參見附錄A示例: a) “RINEX VERSION/TYPE”在文件中應是第一條頭記錄;頭記錄“SYS/#/OBS TYPES”應先于 “SYS/DCBS APPLIED”和“SYS/SCALE FACTOR” 頭記錄;頭記錄“# OF SATELLITES”(如果存在)后應含有“PRN/# OF OBS” 頭記錄; d) “END OF HEADER”是最后一條頭記錄。頭記錄信息未知項的處理在 GNSS 接收機數據自主交換格式文件生成時,頭記錄信息部分的未知項可以被置零或空缺,或是將整條頭記錄缺省。在獲取到

21、該條頭記錄或該項的值以前,讀取 GNSS 接收機數據自主交換格式文件的程序可將缺省的頭記錄或缺失項置零或置空。頭部分的讀取讀取 GNSS 接收機數據自主交換格式文件的程序應首先檢查該文件的格式版本號,再依照該版本格式的定義對頭部分進行讀取處理。如果發現該文件版本不能處理,或文件頭部分中出現該版本格式未定義的頭記錄內容時,程序應能夠提供報告。時間系統在單一系統(BDS、GPS,GLONASS,Galileo、QZSS 或 SBAS)的觀測數據文件中,頭記錄“TIME OF FIRST OBS”和“TIME OF LAST OBS”(如果存在)可以包含時間系統標識符;而在 GPS/GLONASS/

22、Galileo/ BDS/QZSS 多系統組合的觀測數據文件中,這兩條頭記錄則必須包含時間系統標識符,用以確定文件中所有標記的時間(或時間參數)所采用的時間系統。如果忽略時間系統間的微小偏差,在 RINEX 文件中 GLO 可與 UTC 取值一致,而 UTC 與 GPS、GAL、BDT、QZS 之間的關系可用公式(1)公式(4)表示。UTC=GPS-tLS-GPS (1)UTC=GAL-tLS-GAL (2)UTC=BDS-tLS-BDT (3)5BD 410001-2015UTC=QZS-tLS-QZS (4)式中:BDS北斗衛星鐘面時刻;tLS-GPSGPS 導航電文給出的 GPS 時間與

23、 UTC 的閏秒改正數; tLS-GALGalileo 導航電文給出的 GAL 時間與 UTC 的閏秒改正數; tLS-BDTBDS 導航電文給出的 BDT 時間與 UTC 的閏秒改正數; tLS-QZSQZSS 導航電文給出的 QZS 時間與UTC 的閏秒改正數。GNSS接收機數據自主交換格式文件的頭部分可以包含一條頭記錄“LEAP SECONDS”,用于記錄該導航系統當前的閏秒改正值。注1:不同文件中的閏秒記錄會因系統不同而有所不同,如由GPS歷書發布的是自1980年1月6日以來的UTC閏秒數, 而由BDS歷書發布的則是自2006年1月1日以來的UTC閏秒數。對于Galileo時間、GLO

24、NASS時間、QZSS時間、BDT、UTC(SU)、UTC(USNO)、UTC(NTSC)和GPS時間之間的微小偏差(模1s后的小數秒數值),應在后處理過程中處理。注2:UTC(SU)為俄羅斯產生和保持的協調世界時,UTC(USNO)為美國海軍天文臺產生和保持的協調世界時,UTC(NTSC)為中國科學院國家授時中心產生和保持的協調世界時。Galileo時間直接溯源到巴黎的UTC(BIPM)。注3: GNSS兼容接收機記錄數據時,可獨立采用任何一種時間系統,如需其他系統時間可依據以上公式通過UTC進行相應轉換。例如,觀測時刻采用BDT時,轉換為GPS時間的時刻可以簡單計算為TGPS=TBDT+1

25、4s。GNSS 觀測數據文件觀測量觀測時刻觀測時刻是GNSS觀測數據文件中的基礎觀測量之一。在GNSS觀測數據文件的數據部分,觀測時刻應記錄在每一組觀測數據之前。偽距偽距是GNSS觀測數據文件中的基礎觀測量之一。偽距觀測值源于接收機接收時間與衛星發射時間之間的時間差。偽距中包含了由接收機鐘差和衛星鐘差以及其他偏差(如大氣延遲、時間系統之間的差)所導致的距離誤差,偽距與幾何距離的關系如公式(5)所示。PR S c dTR dTs t (5)式中:PR 偽距,單位為米(m);S 幾何距離,單位為米(m);c 光速,單位為米每秒(m/s); dTR 接收機鐘差,單位為秒(s); dTs 衛星鐘差,單

26、位為秒(s);6BD 410001-2015t 其他偏差,單位為秒(s);當接收機和衛星采用不同的系統時間時, t 包含系統時間差(該情況下的偽距修正參見5.2.1)。載波相位載波相位也是GNSS觀測數據文件中的基礎觀測量之一。GNSS觀測數據文件中記錄的相位觀測量應以整周為單位記錄(記錄值可以包含小數部分)。平方型接收機(僅適用于GPS)觀測的載波相位半周數也應轉換為整周數記錄,并且用相應的觀測值代碼(見5.3.3)進行標識。相位觀測值的變化與衛星到測站間的幾何距離變化方向相同,與多普勒觀測值符號相反。歷元間的相位觀測值記錄應包含整周部分。因外部效應如大氣折射、衛星鐘差等導致的相位變化,其觀

27、測值不做修正。在對同一衛星系統同頻觀測情況下,由于接收機的信號通道不同會導致(測量)相位的差異。為確保觀測相位的一致性,可以對相位觀測值進行(通道)修正。如果接收機或轉換軟件使用實時獲取的接收機鐘差dT(r)進行觀測量校正,則必須對相位、偽距、歷元三個觀測量進行同步修正。如下:Time (corr)PR (corr)=Time(r)PR (r)dT(r)dT(r)*cphase (corr)=phase (r)- dT(r)*freq多普勒變化值多普勒變化值可作為附加觀測量記錄在GNSS觀測數據文件中。接近衛星時為正,遠離衛星時為負。其他觀測量某些接收機還可能生成電離層延遲等偽觀測量,也可記錄

28、在觀測數據文件中。電離層延遲采用相位延遲量(以整周為單位)進行記錄,且對于每一顆衛星僅記錄一個觀測值。如GNSS觀測數據文件中包含電離層延遲,則應利用該數據對相位及偽距的原始觀測值進行修正。基礎觀測量的修正偽距觀測值的系統時間差修正對于GPS/GLONASS/Galileo/BDS/QZSS接收機,各系統衛星的原始偽距觀測值一般都是基于同一接收機時鐘得到的,當接收機和所接收的衛星信號采用不同時間系統時,這種情況會導致觀測值偏差, 具體情況及其修正方法如下:如果接收機時鐘采用的是 GPS 或 GAL 時間,則原始的 GLONASS 偽距觀測值與實際值之間,將存在由 GPS/GAL 時間和 GLO

29、NASS 時間之間的整秒差所造成的偏差, 可按照公式(6)進行修正, 以使觀測數據文件所記錄的偽距值能夠符合本標準規定的格式域:式中:PRG LO PRGLO c tGR(6)LS7BD 410001-2015PRGLO 修正后的GLONASS偽距觀測值,單位為米(m);PRGLO 原始的GLONAS偽距觀測值,單位為米(m);c 光速,單位為米每秒(m/s);tGR GPS/GAL時間與GLONASS時間之間的整秒差, 單位為秒(s)。LS如果接收機時鐘采用的是 GLONASS 時間,則原始的 GPS 偽距觀測值和 Galileo 偽距觀測值與實際值之間,將存在由 GPS/GAL 時間和 G

30、LONASS 時間之間的負的整秒差所造成的偏差, 可按照公式(7)進行修正,以使觀測數據文件所記錄的偽距值能夠符合本標準規定的格式域:式中:PRG PS PRGPS c tGR(7)LSPRGPS 修正后的GPS偽距觀測值,單位為米(m); PRGPS 原始的GPS偽距觀測值,單位為米(m); c 光速,單位為米每秒(m/s);tGR GPS/GAL時間與GLONASS時間之間的整秒差, 單位為秒(s)。LS如果接收機時鐘采用的是 GLONASS 時間,則原始的 BDS 偽距觀測值與實際值之間,將存在由BDT 時間和 GLONASS 時間之間的負的整秒差所造成的偏差, 可按照公式(8)進行修正

31、,以使觀測數據文件所記錄的偽距值能夠符合本標準規定的格式域:式中:PRBDS PRBDS c tCR(8)LSPRBDS 修正后的BDS偽距觀測值,單位為米(m); PRBDS 原始的BDS偽距觀測值,單位為米(m); c 光速,單位為米每秒(m/s);tCR BDT時間與GLONASS時間之間的整秒差, 單位為秒(s)。LS如果接收機時鐘采用的是 GPS/GAL 時間,則原始的 BDS 偽距觀測值與實際值之間,存在由 GPS 時間和北斗時間之間的整秒差所造成的偏差,可按照公式(9)進行修正,以使觀測數據文件所記錄的偽距值能夠符合本標準規定的格式域:式中:PRBDS PRBDS c tGC(9

32、)LSPRBDS 修正后的BDS偽距觀測值,單位為米(m);PRBDS 原始的BDS偽距觀測值,單位為米(m);c 光速,單位為米每秒(m/s);tGC GPS/GAL時間與BDT時間之間的整秒差, 單位為秒(s),恒為14s。LS如果接收機時間采用的是 BDT 時間,則原始的 GPS 偽距觀測值與實際值之間,存在由 GPS 時間和北斗時間之間的負的整秒差所造成的偏差,可按照公式(10)進行修正,以使觀測數據文8BD 410001-2015件所記錄的偽距值能夠符合本標準規定的格式域:式中:PRG PS PRGPS c tGC(10)LSPRGPS 修正后的BDS偽距觀測值,單位為米(m);PR

33、GPS 原始的BDS偽距觀測值,單位為米(m);c 光速,單位為米每秒(m/s);tGC GPS/GAL時間與BDT時間之間的整秒差, 單位為秒(s),恒為14s。LS如果接收機時間采用的是 BDT 時間,則原始的 GLONASS 偽距觀測值與實際值之間,存在由GLONASS 時間和北斗時間之間的負的整秒差所造成的偏差,可按照公式(11)進行修正,以使觀測數據文件所記錄的偽距值能夠符合本標準規定的格式域:接收機鐘差修正PRG LO PRGLO c tCR(11)LS如果接收機或轉換軟件能夠實時獲得接收機鐘差 dTR ,則應該利用 dTR 同時對時間、偽距和相位三個觀測量按照公式(12)公式(1

34、4)進行修正。Timecorr Timer dTR(12)PRcorr PRr dTR c(13)Phasecorr Phaser dTR f(14)式中:Timecorr 修正后的觀測時間,單位為秒(s);Timer 原始觀測時間,單位為秒(s);dTR 接收機鐘差,單位為秒(s);PRcorr 修正后的偽距觀測值,單位為米(m); Phasecorr 修正后的相位觀測值,單位為周; PRr 原始偽距觀測值,單位為米(m); Phaser 原始相位觀測值,單位為周;f 載波頻率,單位為赫茲(Hz)。在GNSS接收機數據自主交換格式觀測數據文件中,接收機鐘差 dTR 為可選記錄。GNSS接收機

35、數據自主交換格式的頭部分中應包含頭記錄“RCV CLOCK OFFS APPL”,用以明確是否對觀測數據進行了接收機鐘差修正。GNSS 觀測數據文件的頭部分組成GNSS觀測數據文件的頭部分由“RINEX VERSION/TYPE”到“END OF HEADER”為止的若干條頭記錄組成,見附錄A.1。9BD 410001-2015文件生成時間GNSS接收機數據自主交換格式觀測數據文件中的頭記錄“PGM/RUN BY/DATE”用于說明GNSS接收機數據自主交換格式文件的生成時間,其格式定義如下:yyyymmdd hhmmss zone5.3.3觀測值代碼年(四位數) 月(兩位數) 日(兩位數)

36、時(兩位數) 分(兩位數) 秒(兩位數)時區(34個字符編碼,宜采用UTC時區劃分。如果采用未知的當地時間,將zone設為LCL。)GNSS接收機數據自主交換格式觀測數據文件的頭部分中用觀測值代碼來標識不同的觀測量及其屬性,觀測值代碼列表見表1。該碼的結構為tna,其中:t 是觀測類型:C:偽距;L:載波相位;D:多普勒;S:原始信號強度。n:頻段/頻率,其值為 1,2,8a:屬性,跟蹤模式或信道(例如:I、Q 等)。組合碼(如 M+L)或組合信道(如 I+Q)跟蹤模式的觀測值代碼,其屬性標識為“X”。示例1:L1C: L1頻段源自C/A碼的載波相位(對于GPS系統); G1頻段源自C/A碼的

37、載波相位(對于GLONASS系統);E2-L1-E1頻段源自C信道的載波相位(對于Galileo系統)。示 例 2: C2L:源自L信道的L2C偽距(對于GPS系統)。示例3:C2I:B1頻段源自I信道的偽距(對于BDS系統)。10BD 410001-2015GPS的反欺騙(AS)模式下的屬性標識:無碼GPS接收機(平方型接收機)的觀測值代碼使用屬性標識“N”;半無碼的接收機的觀測值代碼使用屬性標識“D”,這種接收機采用C/A碼跟蹤第一頻率, 同時采用無碼方式來跟蹤第二頻率;AS下的Z跟蹤技術或類似技術用于在“P碼”頻段上修復偽距和相位的觀測值,其觀測值代碼使用屬性標識“W”;Y碼跟蹤接收機的

38、觀測值代碼使用屬性標識“Y”。未知跟蹤模式下的屬性標識:當未知跟蹤模式或未知信道時,屬性標識“a”可留空白。在相同的衛星導航系統的同一觀測類型下或相同頻段的同一觀測類型下,應該避免空白和非空白屬性的混合使用,如:L2S和L2不允許同時使用,但L2S和C2可以同時使用。表1 觀測值代碼系統頻段頻率值MHz信道/測距碼觀測值代碼偽距載波相位多普勒信號強度GPSL11575.42C/AC1CL1CD1CS1CL1C(D)C1SL1SD1SS1SL1C(P)C1LL1LD1LS1LL1C(D+P)C1XL1XD1XS1XPC1PL1PD1PS1PZ-跟蹤和類似技術(AS有效)C1WL1WD1WS1WY

39、C1YL1YD1YS1YMC1ML1MD1MS1M無碼L1ND1NS1NL21227.60C/AC2CL2CD2CS2CL1(C/A)+(P2-P1)(半無碼)C2DL2DD2DS2DL2C (M)C2SL2SD2SS2SL2C (L)C2LL2LD2LS2LL2C (M+L)C2XL2XD2XS2XPC2PL2PD2PS2PZ-跟蹤或類似技術(AS有效)C2WL2WD2WS2WYC2YL2YD2YS2YMC2ML2MD2MS2M無碼L2ND2NS2NL51176.45IC5IL5ID5IS5IQC5QL5QD5QS5QI+QC5XL5XD5XS5X11BD 410001-2015表 1(續)

40、系統頻段頻率值MHz信道/測距碼觀測值代碼偽距載波相位多普勒信號強度1602+kC/AC1CL1CD1CS1CG19/16(k=013PC1PL1PD1PS1P或-7+6)GLONASSG21246+k7/16C/A (GLONASS M)C2CL2CD2CS2CPC2PL2PD2PS2PIC3IL3ID3IS3IG31202.025QC3QL3QD3QS3QI+QC3XL3XD3XS3XAPRSC1AL1AD1AS1AB I/NAV OS/CS/SoLC1BL1BD1BS1BE11575.42C無數據C1CL1CD1CS1CB+CC1XL1XD1XS1XA+B+CC1ZL1ZD1ZS1ZIF

41、/NAV OSC5IL5ID5IS5IE5a1176.45Q無數據C5QL5QD5QS5QI+QC5XL5XD5XS5XI I/NAV OS/CS/SoLC7IL7ID7IS7IGalileoE5b1207.140Q無數據C7QL7QD7QS7QI+QC7XL7XD7XS7XIC8IL8ID8IS8IE5(E5a+E5b)1191.795QC8QL8QD8QS8QI+QC8XL8XD8XS8XAPRSC6AL6AD6AS6ABC/NAV CSC6BL6BD6BS6BE61278.75C無數據C6CL6CD6CS6CB+CC6XL6XD6XS6XA+B+CC6ZL6ZD6ZS6Z12BD 410

42、001-2015表 1(續)系統頻段頻率值MHZ信道/測距碼觀測值代碼偽距載波相位多普勒信號強度BDSB11561.098IC2IL2ID2IS2IQC2QL2QD2QS2QI+QC2XL2XD2XS2XB21207.14IC7IL7ID7IS7IQC7QL7QD7QS7QI+QC7XL7XD7XS7XB31268.52IC6IL6ID6IS6IQC6QL6QD6QS6QI+QC6XL6XD6XS6XSBASL11575.42C/AC1CL1CD1CS1CL51176.45IC5IL5ID5IS5IQC5QL5QD5QS5QI+QC5XL5XD5XS5XQZSSL11575.42C/AC1CL

43、1CD1CS1CL1C(D)C1SL1SD1SS1SL21227.60L1C(P)C1LL1LD1LS1LL1C(D+P)C1XL1XD1XS1XL1-SAIFC1ZL1ZD1ZS1ZL2C(M)C2SL2SD2SS2SL2C(L)C2LL2LD2LS2LL2C(M+L)C2XL2XD2XS2XL51176.45IC5IL5ID5IS5IQC5QL5QD5QS5QI+QC5XL5XDe5XS5XLEX(6)1278.75SC5IL5ID5IS5ILC5QL5QD5QS5QS+LC5XL5XD5XS5X注:對于Galileo系統,n=7對應E5b;n=8對應E5a+b。特殊觀測值代碼電離層延遲觀

44、測值代碼對應于電離層延遲觀測量的觀測值代碼表示如下:13BD 410001-2015a) t:觀測類型,用“I”標識;b) n:頻段/頻率,其值為 1,2,8; c) a:屬性,為空。通道號觀測值代碼對應于接收機通道號的觀測值代碼表示如下: a) t:觀測類型,用“X”標識;b) n:頻段/頻率,其值為 0; c) a:屬性,為空。觀測值代碼與觀測值記錄的對應GNSS觀測數據文件頭部分中的頭記錄“SYS/#/OBS TYPES”是對該文件觀測數據記錄的說明。頭記錄“SYS/#/OBS TYPES”中首先應標注衛星系統標識符,其后是該類衛星所觀測到的觀測量的數量和相應的觀測值代碼列表。在該文件的

45、數據部分,對于每一歷元下的每顆衛星的所有觀測值,都應按照頭記錄“SYS/#/OBS TYPES”中的觀測值代碼列表順序進行記錄。測站點類型頭部分中的測站點類型定義如表2所示。表2 測站點類型類型描述GEODETIC高精度固定測站點NON_GEODETIC低精度固定測站點NON_PHYSICAL通過聯網處理得到的測站點SPACEBORNE空間軌道飛行體AIRBORNE大氣層飛行體WATER_CRAFT水上移動體GROUND_CRAFT陸地移動體FIXED_BUOY水上固定物體FLOATING_BUOY水上漂浮體FLOATING_ICE浮冰GLACIER冰川上的固定物體BALLISTIC火箭、炮彈

46、等ANIMAL帶接收機的動物HUMAN帶接收機的人14BD 410001-2015在GNSS接收機數據自主交換格式文件中,除“GEODETIC”和“NON_GEODETIC”類型以外,其他測站點類型均需要標識。同時,在某一接收機進行多點測量時,還需要利用歷元標志2和3來標識測站點的動態與靜態之間的轉換。歷元標志2和3的含義見表7。此外,用戶也可以根據項目需要自定義測站點類型。比例因子比例因子(為1或10,100等10的整數倍)標識在可選頭記錄“SYS/SCALE FACTOR”中,表示在文件記錄時對原始觀測值的放大倍數。例如,比例因子為10時,則文件中記錄的載波相位觀測值就可以由原來格式所限制

47、的只能記錄到0.001周擴展到可以記錄0.0001周。運動物體上的數據記錄運動物體上接收機記錄的觀測數據是在某一載體坐標系下,因此需要在頭部分中特別附加以下頭記錄:載體坐標系中的天線參考點(ARP)的位置,即天線上的一個被定義的點,例如天線前置放大器的底面中心。對于運動物體,ARP 在載體坐標系下的位置被記錄在觀測數據文件的“ANTENNA:DELTA X/Y/Z” 頭記錄中;天線徑向:表示接收機天線與衛星天線連線方向的單位矢量,對于運動物體,是以載體坐標系下的單位矢量的形式記錄到觀測數據文件的 “ANTENNA:B.SIGHT XYZ” 頭記錄中;天線起始方位:對于運動物體,天線的起始方位是

48、以載體坐標系下的單位矢量的形式記錄到觀測數據文件的 “ANTENNA:ZERODIR XYZ” 頭記錄中;而固定測站點上的傾斜天線的起始方位是以北/東/天左手本地坐標系下的單位矢量的形式記錄到“ANTENNA:ZERODIR XYZ”頭記錄中;運動物體的質心位置(針對于空間飛行器上的接收裝置):運動物體的質心位置可以記錄在觀測數據文件的“CENTER OF MASS:XYZ” 頭記錄中;平均相位中心:平均相位中心的位置可以記錄在觀測數據文件的“ANTENNA:PHASECENTER” 頭記錄中。碼間偏差的修正如果引入算法模型進行了碼間偏差的修正,則應在觀測數據文件中用頭記錄“SYS / DCB

49、S APPLIED”進行相應說明,見表3。天線相位中心偏差修正如果引入相位中心變化模型對觀測值進行了天線相位中心偏差修正,則應在觀測數據文件中用頭記錄“SYS/PCVS APPLILED”進行相應說明,見表3。GNSS 觀測數據文件的頭部分格式GNSS觀測數據文件的頭部分格式見表3。15BD 410001-2015表3 GNSS 觀測數據文件頭部分格式頭記錄標識(61-80 列)說明格式RINEX VERSION / TYPE格式版本文件類型 (“O”GNSS 觀測數據文件)衛星系統:空格或 “C”:BDS“E”:Galileo “G”:GPS “J”:QZSS “R”:GLONASS “S”

50、:SBAS“M”:多系統F9.2,11X, A1,19X, A1,19XPGM / RUN BY / DATE生成當前文件的程序名稱生成當前文件的機構名稱文件生成的時間格式:yyyymmdd hhmmss zone zone:3-4 字符編碼推薦采用UTC 時區制如果本地時間的系統編碼未知則采用LCLA20, A20, A20* COMMENT注釋行A60MARKER NAME測量標記點(測站點)名稱A60*MARKER NUMBER測量標記點(測站點)編號A20MARKER TYPE- 測 站 點 類 型GEODETIC:固定高精度測站點NON_GEODETIC:固定低精度測站點NON_PH

51、YSICAL:通過聯網處理得到的測站點(后處理時虛擬的測站點SPACEBORNE:空間軌道飛行體AIRBORNE:大氣層飛行體WATER_CRAFT:水上移動體GROUND_CRAFT:陸地移動體FIXED_BUOY:水上固定物體FLOATING_BUOY:水上漂浮物FLOATING_ICE:浮冰GLACIER:冰川上的固定物體BALLISTIC:火箭、炮彈等ANIMAL:帶接收機的動物HUMAN:帶接收機的人除“GEODETIC”和“NON_GEODETIC”類型外,其他均要求記錄用戶可以根據項目需要自定義關鍵字A20,40XOBSERVER / AGENCY觀測者姓名/機構A20,A40R

52、EC # / TYPE / VERS接收機編號,型號和版本(版本:如接收機內置軟件的版本)3A20ANT # / TYPE天線編號和類型2A20APPROX POSITION XYZ測量標記點(測站點)的近似位置坐標(單位:m)對于運動物體上的測站點,該項可選3F14.416BD 410001-2015表 3 GNSS 觀測數據文件頭部分格式(續)頭記錄標識(61-80 列)說明格式ANTENNA:DELTA H/E/N天線高H:天線參考點(ARP)相對于測站點的高度天線中心相對于測站點東向偏(離)E 天線中心相對于測站點北向偏(離)N(均以m 為單位)F14.4, 2F14.4*ANTENN

53、A:DELTA X/Y/Z運動物體上的天線參考點的位置(單位:m):載體坐標系下的XYZ 矢量3F14.4*ANTENNA:PHASECENTER天線參考點的平均相位中心的位置(單位:m)衛星系統(C/E/G/J/R/S);觀測值代碼;北/東/天(固定測站點)或載體坐標系下的X/Y/Z(運動物體上的測站點)A1, 1X,A3, F9.4,2F14.4*ANTENNA:B.SIGHT XYZ指向GNSS 衛星的天線垂直軸的方向運動物體上的天線:載體坐標系下的單位矢量固定站的傾斜天線:北/東/天左手坐標系下的單位矢量3F14.4*ANTENNA:ZERODIR AZI固定天線的起始方位角(單位:度

54、,以北向為零方向)F14.4*ANTENNA: ZERODIR XYZ天線的起始方位運動物體上的天線:載體坐標系下的單位矢量固定站的傾斜天線:北/東/天左手坐標系下的單位矢量3F14.4*CENTER OF MASS:XYZ載體坐標系下運動物體的當前質心(X,Y,Z,單位:m)3F14.417BD 410001-2015表 3 GNSS 觀測數據文件頭部分格式(續)頭記錄標識(61-80 列)說明格式- 衛星系統(C/E/G/J/R/S)A1,- 對于該衛星系統的不同觀測量的數量2X,I3,- 觀測量描述符:13(1X,A3)- 觀測類型- 頻段- 屬性如果超過 13 個觀測量:采用續行解決6

55、X,13(1X,A3)組合文件:對每一類衛星系統重復記錄,這些記錄應置于 SYS / SCALE FACTOR 記錄之前。以下是 GNSS 接收機數據自主交換格式定義的觀測量描述符tna:類型t:C:碼/偽距L:相位D:多普勒變化量S:原始信號強度I:電離層相位延遲X:接收機通道號頻段n:1=L1G1E12=L2SYS / # /OBS TYPESG2B15=L5E5a6=E6B37=E5bB28=E5(E5a+E5b)0 觀測類型為X 時屬性a:P=基于P 碼的C=基于C 碼的Y=基于Y 碼的M=基于M 碼的N=無碼A=A 信道B=B 信道C=C 信道I=I 信道Q=Q 信道S=M 信道L=

56、L 信道X=B+C 信道18BD 410001-2015表 3 GNSS 觀測數據文件頭部分格式(續)頭記錄標識(61-80 列)說明格式SYS / # /OBS TYPESI+Q 信道M+L 信道W=基于Z 跟蹤Z=A+B+C 信道空白:類型為 I 和X 或未知跟蹤模式時所有字母均需大寫單位:相位:整周偽距:m多普勒變化量: Hz信噪比等:依接收機而定電離層相位延遲:整周觀測數據記錄中觀測值的順序應與本記錄中各衛星系統的觀測量的順序一致*SIGNAL STRENGTH UNIT- 信號強度的單位DBHZ:C/N0 單位:dBHzA20,40X*INTERVAL觀測間隔(s)F10.3TIME

57、 OF FIRST OBS第一條觀測記錄的時間:年(4 位數字),月,日,時,分,秒時間系統:BDT(=北斗時間系統)GAL (=Galileo 時間系統) GPS (=GPS 時間系統) GLO (=UTC 時間系統) QZS(=QZSS 時間系統)組合GNSS 文件中應給出時間系統缺省值: 單獨的BDS 文件,時間系統為BDT單獨的Galileo 文件,時間系統為GAL 單獨的GPS 文件,時間系統為GPS單獨的GLONASS 文件,時間系統為GLO單獨的QZSS 文件,時間系統為QZS5I6,F13.7,5X,A3*TIME OF LAST OBS最后觀測記錄的時間:年(4 位數字),月

58、,日,時,分,秒時間系統:同“TIME OF FIRST OBS”記錄5I6,F13.7,5X,A3*RCV CLOCK OFFS APPL- 是否進行了實時的接收機鐘差修正1:是;0:否;缺省:無需修正I6*SYS/DCBS APPLIED衛星系統(C/E/G/J/R/S)進行碼間偏差修正的程序名修正源(URL)對于每一衛星系統重復該記錄。未修正:空白或缺省此條記錄。A1,1X,A17,1X,A4019BD 410001-2015表 3 GNSS 觀測數據文件頭部分格式(續)頭記錄標識(61-80 列)說明格式*SYS/PCVS APPLILED衛星系統(C/E/G/J/R/S)進行天線相位

59、中心偏差修正的程序名修正源(URL)對于每一衛星系統重復該記錄。未修正:空白或缺省此條記錄。A1, 1X,A17,1X,A40- 衛星系統(C/E/G/J/R/S)A1,- 比例因子(1,10,100,1000)1X,I4,- 應用比例因子的觀測量數量2X,I2,0 或空格:所有觀測量的觀測值記錄均應用*SYS/SCALE FACTOR- 觀測值代碼列表12(1X,A3)如果超過 12 個觀測量,采用續行方式解決10X,12(1X,A3)不同的比例因子應用于不同的觀測量時,重復該條頭記錄相位校正值:RINEX 文件產生前的校正原始觀測相位的校正值-衛星系統標識(C/E/G/R/S)-載波相位觀

60、測值代碼偽距-Type-Band-Attribute-校正值(單位:周)-所含的衛星總數(0 或空格:所有衛星)-衛星列表當多于 10 顆衛星,使用續行所有受影響的衛星重復記錄- phase(RINEX)=phase(original)+correctionA1,1X,A3,1X,SYS / PHASE SHIFTSF8.5,2X,I2.2,10(1X,A3)18X,10(1X,A3)-閏秒數 t_LS (相應系統星歷書播發的)I6,-新潤秒生效(瞬間)前后的潤秒值 t_LSFI6,*LEAP SECONDS-新閏秒生效的周計數 WN_LSF(連續周計數)-新閏秒生效的周內天計數 DNI6,I

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