《GNSS原理及应用》上机实习报告《GNSS原理及应用》上机实习报告

《GNSS原理及应用》上机实习报告目录一．实习目的及其要求···································3二．数据处理流程及其步骤·······························41.利用HGO进行数据转换·································42.利用TEQC对数据进行检查······························7（1）完好观测值的比率·······································10（2）无效观测值的比率·······································11（3）平均信噪比：SN1，SN2···································12（4）平均多路径效应：MP1，MP2·······························13三．利用TTC处理静态数据并生成报告·····················141.基线处理··················································142.无约束平差················································153.约束平差··················································16四．实习心得···········································16实习目的及其要求目的：1.熟悉使用TEQC软件对数据质量进行检查质量检查包括：1.1完好观测值的比率1.2无效观测值的比率大于截止高度角但无L1（个数）大于截止高度角但无L2（个数）大于截止高度角但无P1|CA（个数）大于截止高度角但无P2（个数）1.3平均信噪比：SN1，SN21.4平均多路径效应：MP1，MP22.掌握TTC软件的基本操作2.1数据导入2.2基线解算：基线解算策略的设置2.3网平差：无约束平差、约束平差要求：1.按小组选择数据进行实验。2.注意数据的保密：数据只能用于实习，不得做其他用途，否则承担相应的责任。3.观测时间间隔设置为30s。4.所提供的的软件不能外泄，仅用于此次实习。5.导入TTC中的数据只能含有GPS卫星的数据，其他卫星的数据需要消除。数据处理流程及其步骤1.利用HGO软件进行数据转换创建项目项目名称为小组代号：填写项目属性：导入从机器观测时的数据，如A0030900.GNS导入文件会出现在左侧的观测文件和星历文件。成功后，点击工具点开RINEX转换工具。将每一次的观测文件进行导入并输出，并每一次输入站点名，仪器高，并选择斜高还是直高（本次观测只有石墩处是直高），最后得到转换出的RINEX文件分为o文件，g文件，n文件，c文件。n文件为星历文件，o文件为数据文件，g文件为。后期的TEQC主要处理的是o文件，之后导入TTC中的数据为o文件（只含GPS卫星的数据）和n文件。RINEX（ReceiverIndependentExchangeFormat）是一种在GPS测量应用中普遍采用的标准数据格式。如今基本所有的GPS处理文件都是此格式。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。观测文件（O文件，用于存放GNSS卫星观测值）导航电文文件（N文件，用于存放GNSS卫星导航电文）气象数据文件（M文件，用于存放在测站出所测定的气象数据）GLONASS导航电文文件（G文件，用于存放GLONASS卫星导航电文）北斗导航电文文件（C文件，用于存放北斗卫星导航电文）利用TEQC对数据进行检查TEQC(Translation,EditingandQualityChecking)是功能强大且简单易用的GNSS数据预处理软件，是由UNAVCOFacility（美国卫星导航系统与地壳形变观测研究大学联合体）研制的为地学研究GPS监测站数据管理服务的公开免费软件，主要功能有格式转换、编辑和质量检核。其中，格式转换可将许多不同厂家的GPS接收机观测(二进制)文件转换为RINEX文件，也可以在RINEX文件的不同格式之间转换；编辑功能可用于RINEX文件字头块部分，也可进行数据文件的任意切割与合并、观测值类型的删减、卫星系统的选择及特定卫星的禁用；质量检核可以反映出GPS数据的电离层延迟、多路径影响、接收机周跳、卫星信号信噪比等信息，并实现了可视化。TEQC通过命令行操作，能够运行在多种操作系统上，包括Unix、Linux、MacOS以及Windows的DOS等。TEQC主要有格式转换（Translate）、数据编辑（Edit）、质量检查（QualityCheck）单点定位（Coordinate）四方面的功能。其中，格式转换可将许多不同厂家的GPS接收机观测文件转换成标准格式RINEX文件；编辑功能可用于对RINEX文件的字头块部分，也可以进行数据文件的任意切割与合并、卫星系统的选择和删减、接收机通道的选择和卫星高度角的设置等；质量检查可以反映出GPS数据的电离层延迟、多路径效应、周跳、信噪比等信息；单点定位则可以粗略计算出点位在WGS-84坐标系中的坐标和在大地坐标系中的坐标。它的四个模块是相互独立、互不影响的，既可以单独使用其中的一个模块，也可以组合使用。它不仅可以处理GPS系统，也可以处理GLONASS系统和GNSS系统。但它也有明显的不足之处：基于DOS界面，对它的操作是建立在命令的基础上，因此要想用好它必须熟悉许多繁杂的命令；能很好的反映观测数据的质量，但在对观测数据的修复改正功能还不是很完善。使用teqc对数据进行检查的操作流程：用管理员身份打开命令提示符黑框。找到teqc所在文件目录，并运行teqc.exe程序。对生成的4个o文件进行处理，将观测时间间隔设置成30s。既会生成文件：剩下的3个o文件依次类推,都将会生成对应的文件。对处理后生成的4个观测时间间隔为30s的o文件进行质量检核。输入指令如下：我们这里采取第一种qc2lite方式（输入文件只有RINEX观测数据文件而没有导航数据文件），则对文件A0010901new.17o在qc2lite方式下进行质量检核。通常在缺省状态下,质量检核的结果会生成报告文件A0010901new.s和数据文件A0010901new.ion(电离层延迟误差)、A0010901new.iod(电离层延迟变化率)、A0010901new.mp1(L1载波C/A码或P码伪距的多路径影响)、A0010901new.mp2(L2载波P码伪距的多路径影响)、A0010901new.sn1(L1载波的信噪比)、A0010901new.sn2(L2载波的信噪比)。进行质量检核后生成文件如下:为了之后TTC处理，必须要对生成4个观测间隔为30s的O文件做去除其他卫星信号的处理，使其只剩下GPS卫星信号。处理方式如下：处理之后文件：质量评估：待评估的数据有：完好观测值的比率、无效观测值的比率（大于截止高度角但无L1（个数）、大于截止高度角但无L2（个数）、大于截止高度角但无P1|CA（个数）、大于截止高度角但无P2（个数）、平均信噪比：SN1，SN2、平均多路径效应：MP1，MP2）这些内容均在生成的S文件中可以找到。下面将4次观测点分别列出：第一个点墙根：完好观测值的比率：83％大于截止高度角但无L1（个数）：0大于截止高度角但无L2（个数）：28大于截止高度角但无P1|C1（个数）:0大于截止高度角但无P1|C2（个数）:28平均信噪比：SN1=43.95(sd=4.99,n=1682)SN2=39.64(sd=5.52,n=1652)平均多路径效应：MP1=0.363037m，MP2=0.529106m第二个点石墩：完好观测值的比率：92％大于截止高度角但无L1（个数）：0大于截止高度角但无L2（个数）：8大于截止高度角但无P1|C1（个数）:0大于截止高度角但无P1|C2（个数）:8平均信噪比：SN1=43.66（sd=4.57,n=2228）SN2=39.56(sd=4.90,n=2220)平均多路径效应：MP1=0.277547m，MP2=0.310190m第三个点控制点：完好观测值的比率：84％大于截止高度角但无L1（个数）：0大于截止高度角但无L2（个数）：24大于截止高度角但无P1|C1（个数）:0大于截止高度角但无P1|C2（个数）:24平均信噪比：SN1=43.48(sd=4.68,n=1614)SN2=40.09(sd=5.70,n=1588)平均多路径效应：MP1=0.170899m，MP2=0.214850m第四个点棚内：完好观测值的比率：92％大于截止高度角但无L1（个数）：0大于截止高度角但无L2（个数）：24大于截止高度角但无P1|C1（个数）:0大于截止高度角但无P1|C2（个数）:24平均信噪比：SN1=42.80(sd=4.22,n=1561)SN2=40.18(sd=4.29,n=1533)平均多路径效应：MP1=0.291736m，MP2=0.289399m利用TTC处理静态数据并生成报告流程：8059导入数据；16112根据观测记录，为点名、高程赋值；23921显示更改后的结果；10241导入后的数据；16395处理GPS基线；4844显示黄色的基线表示解算不合格的基线；698生成误差报告，误差报告；3502处理观测数据较差的卫星，可以不选或者删除观测数据不佳的部分；32503进行质量检查，执行检验；14074进行三维平差——>自由平差；10838自由平差结束后，点击报告，选择自由平差，得到自由平差报告；22668约束平差报告由于我们组的数据出现了问题，在静态数据处理的时候TTC报错，于是采用了其他小组的数据进行处理。部分流程展示：新建项目导入接收机原始数据（数据为只含有GPS卫星数据的o文件和n文件）处理GPS基线网平差处理平差报告生成实习心得GPS测量原理与应用课程的实习虽然只有两次课的时间，但是通过实习过程中老师的讲解、亲自演示以及同学之间在课间课后的相互交流，还是学习到了很多在课堂上没有接触过的知识，实习过程中的一些操作步骤，包括老师给我们展示的观测文件和星历文件的格式，加深了我对课堂上学习到的一些知识的理解，和同学之间的学习交流，也学习到了很多知识和处理问题的方法。抱着对gps的期待和憧憬，我们迎来了本次实习。依旧是在老位置，我们的测绘实习基地，开展了本次实习。武汉的天气似乎也在考验我们，太阳高照，丝毫没有一点春天的感觉，我们要在太阳下站5个小时，连吃饭的时间都要守护着我们的仪器。丁老师也和我们一块，为我们耐心的解答问题，指导我们使用gps卫星信号接收机，陪伴着我们度过了本次实习。虽然很累，却也十分充实。实习过程中的欢声笑语，组员之间的分工合作，让我们顺利的完成了外业的数据采集工作。在完成数据采集之后，就是我们的内业工作了，也就是我们的基线处理和平差处理工作。起初面对着一堆GPS原始数据，不知从何下手，慢慢的在丁老师的指导和帮助下，逐渐的对GPS数据有了更进一步的理解，更加进一步的了解了导航电文，卫星星历的原理和作用，了解了各个文件的作用，加强了对数据处理的流程的理解。这次实习中间还出现过很多问题。一个比较大的问题就是我们组在测量时，基座没有水平，导致观测数据不准确，在用TTC做处理的时候，和其他组构成同步观测环时，很多基线出现错误，这个问题反映出了，我们自己的动手能力很差，简单的水平都难以完成。问题还有很多，实习也还会有，我相信只要我们保持一个正确的心态，认真的去对待这项工作，没有什