GPS观测文件格式说明

1、RINEX简介简介 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

2、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 1、观测值文件、观测值文件( (O O文件文件，用于存放用于存放G GNSSNSS观测值观测值) )； 2 2、导航电文文件导航电文文件( (N N文件文件， 用于存放用于存放G GNSSNSS卫星导航电文卫星导航电文) )； 3 3、气象数据文件气象数据文件( (M M文件文件，用于存放在测站处所测定的气象数用于存放在测站处所测定的气象数据据) )； 4 4、GLONASSG

3、LONASS导航电文文件导航电文文件( (G G文件文件，用于存放用于存放GLONASSGLONASS卫星导卫星导航电文航电文) )； 5 5、GEOGEO 导航电文文件导航电文文件( (H H文件文件，用于存放在增强系统中搭载有用于存放在增强系统中搭载有类类GPSGPS信信182182号发生器的地球同步卫星号发生器的地球同步卫星(GEO)(GEO)的导航电文的导航电文) )； 6 6、卫星和接收机钟文件卫星和接收机钟文件( (C C文件文件，用于存放卫星和接收机时用于存放卫星和接收机时钟信息钟信息) )； 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。RIN

4、EX 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

5、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。2.2 命名规则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）文件头 RINEX 格式文件的文件头用于存放与整个文件有关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的全局性信息, 位于每个文件的最前部位于每个文件的最前部, 其最后一个记录为其最后

6、一个记录为“END OF HEADER”。 在文件头中在文件头中, 每一记录的第每一记录的第61 80 列为该行记录的列为该行记录的标签标签, 用于说明相应行上第用于说明相应行上第1 60 列中所表示的内容。观列中所表示的内容。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。历元间隔等信息。 导航电文的文件头导航电文的文件头存放有文件创建日期、单位名及其存放有文件创建日期、单位名及其他一些相关信息他一些相关信息, 另外另外,

7、还有可能会包含电离层模型的参数还有可能会包含电离层模型的参数以及说明以及说明GPS 时与时与UTC 间关系的参数和跳秒等。间关系的参数和跳秒等。 气象数据文件的文件头气象数据文件的文件头则存放有文件创建日期、观测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。相关信息。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

8、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。图1-1 RINEX 格式观测值文件的结构文件结构 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

9、示。 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。 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。表表1-1 RINEX 2格式的广播星历文件格式的广播星历文件RINEX版本号指本文件类型为广播星历第二行是生成该文件的单位、执行人、及文件形成日期。表示结束电离层改正参数给出了GPST与UTC之间的跳秒数每8行表示一颗卫星的广播星历，第一行的第1个数字是卫星的PRN号码(伪随机编号)。对应量的含义如表1-2上表中的前几行为表头，表头中的第6080个字符是相应行的说明，如第一行的“2”是RINEX版本号，“NAVIGATION DATA

10、”是指本文件类型为广播星历；第二行是生成该文件的单位、执行人、及文件形成日期。表头以“END OF HEADER”表示结束，表头结束有时也用空行表示。表头中注解为“ION ALPHA”和“ION BETA”的两行指相应的参数是电离层改正参数(采用差分模型相对定位时，该参数无用)，注解为“LEAP SECONDS”的行给出了GPST与UTC之间的跳秒数，在表头结束前可插入无限多的注解行，注解行的说明为“COMMENT”。 表头结束后，每8行表示一颗卫星的广播星历，第一行的第1个数字是卫星的PRN号码(伪随机编号)。表表1-3 RINEX 2格式的观测数据文件格式的观测数据文件接收机号码、类型、版

11、本天线号码、类型天线L1相位中心与点位的关系(向上、向东、向北的偏离量)观测值种类数及观测值类型注解行是观测各历元的观测数据，每历元数据由一个历元时间行和多个观测数据行组成，每个历元时间行的内容为：年，月，日，时，分，秒，质量标记，卫星数，卫星号码，卫星号码，. ，钟差测站近似坐标 与广播星历表一样，观测文件也有一个表头，表头也以与广播星历表一样，观测文件也有一个表头，表头也以“END OF HEADER”或空行表示结束，表头中每行的或空行表示结束，表头中每行的6080字符为给出本行内容的字符为给出本行内容的说明，如表说明，如表1-3所示，观测文件的表头中列出了所示，观测文件的表头中列出了RI

12、NEX版本号、形成文件版本号、形成文件的单位、人员、点号、点名、观测者与单位、接收机号码类型版本、天线的单位、人员、点号、点名、观测者与单位、接收机号码类型版本、天线号码类型、台站近似坐标、天线号码类型、台站近似坐标、天线L1相位中心与点位的关系相位中心与点位的关系(向上、向东、向上、向东、向北的偏离量向北的偏离量)、采样间隔、波长因子、观测值种类数及观测值类型、第、采样间隔、波长因子、观测值种类数及观测值类型、第一个观测历元时刻、最后一个观测历元时刻、测得卫星的号码，说明为一个观测历元时刻、最后一个观测历元时刻、测得卫星的号码，说明为“COMMENT”的注解行等。的注解行等。 表头结束后，是观测各历元的观测数据，表头结束后，是观测各历元的观测数据，每历元数据由一个历元时间每历元数据由一个历元时间行和多个观测数据行组成行和多个观测数据行组成，每个历元时间行的内容为：，每个历元时间行的内容为：年，月，日，时，分，秒，质量标记，卫星数，卫星号码，卫星号码，年，月，日，时，分，秒，质量标记，卫星数，卫星号码，卫星号码，. ，钟差，钟差表1-4 RINEX 2格式的气象数据文件格式的气象数据文件 表头及结束符与星历和观测数据文件类似，记录的是各气象观测时刻(年月日时分秒)，台站周围的气压(毫巴)、干温(摄氏度)、相对湿度(百分比)。PR: 气压( mbar)TD: 干温( )H