GPS研究---GPS 数据格式

GPS 数据处理时所采用的观测数据是来自观测的 GPS 接收机。由于接收机的型号很多，厂商设计的数据格式各不相同，国际上为了能统一使用不同接收机的数据， 设计了一种与接收机无关的 RINEX(The Receiver Independent Exchange Format)格式，经过多年的不断的修订完善，目前广泛使用的是 2 号版本。对大多数 GPS 用户来说，RINEX 格式的广播星历文件、观测数据文件和地面气象数据文件是最为常见的，前两类文件对进行数据处理分析是必须的。
RINEX 对于文件命名有着特殊的规定。完整的文件名由 8 字符长度主文件名和 3 个字符的扩展名两部分组成。例如：
$ssssdddf.yyt$ssssdddf.yyt
其中：
${ssss}$ssss:4 个字符长度的测站号。
${ddd}$ddd：观测文件对应的年积日。
${f}$f：一天内观测文件的序号。
${yy}$yy ：年份。
${t}$t ：文件类型，为下列字母中的一个：
O: 观测值文件
N：GPS 导航电文文件
M：气象数据文件

1. 导航电文文件

接收机锁定卫星并解出 C/A 码后，就能取得广播星历，即用于计算卫星坐标的参数。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。如图 2.2 所示：图中给出了 PRN7 和 PRN13 两颗卫星的星历参数。

2.观测值文件

GPS 接收机测量得的载波相位和伪随机码伪距观测值以及两个载波的多普勒频率，均记录在观测文件中。图 2.3 是一个有 1 个历元的观测文件，共记录了 7 颗GPS 卫星在观测历元 2001 年 9 月 4 日 9 时 40 分 0 秒的 7 种观测数据，包括 C/A码伪距，P1(${L_1}$L1​ 载波上 P 码)和 P2(${L_2}$L2​ 载波上 P 码)伪距，两种载波的相位观测值和多普勒值。
RINEX 文件是采用文本形式就行存储。是以节、记录、字段和列为单位逐级组织的。所有类型的 RINEX 都是由文件头和数据记录两部分组成的。所有字符所处的位置都有严格的规定，不能错位。RINEX 格式是 GPS 系统中一种重要的数据格式，它被广泛的运用接收机和检测站的数据采集和存储之中，本文的数据处理就是使用 RINEX 格式文件作为输入的。