RIENX格式（上）：2.10版本内容解析和说明

RIENX格式（上）：2.10版本内容解析和说明

一．RIENX格式概述

1.定义：与各种接收机无关的通用的交换格式

2.存储方式：ASCII码

3.内容：观测值 、星历（导航信息）、气象数据

4.特点：

 

      **通用性强，已成为事实上的标准数据格式，几乎所有测量型 GPS 接收机厂商都

        提供将其专有格式文件转换为 RINEX 格式文件的工具。

      **几乎所有的数据分析处理软件都能够直接读取 RINEX 格式的数据。

      **有利于多种型号的接收机的联合作业，而数据处理则可采用某一特定软件进行。

二．RINEX格式文件第 2 版中定义了6种文件类型：

      △观测数据文件：  存放GPS观测值
      △导航电文文件：  存放GPS卫星导航电文
      △气象数据文件：  存放在测站处所测定的气象数据
      △GLONASS导航电文文件： 存放GLONASS卫星导航电文
      △GEO导航电文文件：     存放增强系统中搭载有类GPS信号发生器的地球同步卫星

                    （GEO）的导航电文
      △卫星和接收机钟文件： 存放包含卫星和接收机时钟信息

      前两类数据在进行数据处理分析时通常是必需的, 而其他类型的数据则是可选的。

 

三．命名规则：8+3文件名

 

   ①.ssss表示4个字符的测站名。

   ②. ddd 表示年积日。

   ③. f表示一天内的文件序号（时段号）。若为0，则表示文件包含当天的所有观测数据。

   ④. yy表示两年号。98:1998；00:2000；11:2011 。

   ⑤. t表示文件类型，O：观测值；N：星历（GPS导航电文文件）；M：气象数据；

                    G:GLONASS星历；H:同步卫星GPS载荷的导航电文；C：钟文件。

     **例如: 文件名为 WHN11410. 04O 的 RINEX 格式数据文件, 为点 WHN1 在

       2004年 5 月20日( 年积日为 141) 整天的观测数据文件; 而文件名为 

       WHN11410. 04N 的 RINEX 格式数据文件, 则相应为在该点上进行观测的接收机

       所记录的导航电文文件。

 

四．RINEX 2.10 格式说明【六大文件类型】

1. 格式说明方法

现将采用表格的形式详细介绍 RINEX 2. 10 的内容。在这里, 首先介绍一下表格中各栏

的内容以及在进行说明时所采用符号的具体含义。

1) 文件头说明表格

**文件头标签: 在这一栏中, 将直接给出出现在文件头中某行上 “标签部分” ( 第 61 ～ 80列) 的内容。在 RINEX 文件中, 它们通常用简明的英文全称或缩略语表示。若在这一行中存放有多种内容, 则在标签中用 “ /” 分隔。

**说明: 在这一栏中, 将对与前面文件头标签同处一行的第 1 ～ 60 列所存放数据的内容进行说明。若在某一行上存放有多个内容, 则将在多个列表项目中进行说明。

**格式: 在这一栏中, 将对与前面文件头标签同处一行上的第 1 ～ 60 列所存放数据的格式进行说明。由于在 RINEX 格式中, 对文件格式的定义非常严格, 数据必须根据定义存放在相应的列上, 不允许有任何的错位, 因而在使用时必须特别注意。在这里, 格式说明采用的是Fortran 程序设计语言中的格式说明方式, 一个格式说明项通常具有如下形式:

[ r] fw. [ m]

其中:

r: 重复因子, 表示后面的内容将重复的次数, 该部分是可选的;

f: 数据类型符, 在 RINEX 格式的说明中, 用到了如下数据类型:

                                                 X, 空格

                                                 A, 字符型

                                                 I, 整型

                                                 F, 单精度浮点型

                                                 D, 双精度浮点型

w: 字段宽度;

m: 在字段中最少的数字或字符数, 当数据类型为单精度浮点型或双精度浮点型时, 表示

小数位数, 该部分是可选的。

例如: 格式说明符 “F9.2, 11X, A1, 19X” 表示这一行的内容从第 1 列开始依次是宽度为

9 位、 小数点后有 2 位的单精度浮点数,11 个空格、 宽度为 1 的字符串和 19 个空格; 格式说明符 “3F14.4” 表示这一行内容从第 1 列开始依次是 3 个宽度为 14、 小数点后有 4 位的单精度浮点数; 而格式说明符 “7( 3X, A1, I2) ” 则表示这一行内容从第 1 列开始, 将 3 个空格、 宽度为 1的字符串和宽度为 2 的整型这些内容重复 7 次。

图 1  RINEX 格式观测值文件的结构

 

图 2  RINEX 格式 GPS导航电文文件的结构

 

图 3  RINEX 格式气象数据文件的结构

 

2) 数据记录说明表格 

**观测值记录: 本栏列出了在数据记录节的每一记录中所包含字段。在 RINEX 格式的文

件中, 通常每个记录占一行, 但当记录中的字段较多而无法存放在一行中时, 一个记录可以占用多行。

**说明: 本栏对数据记录节的每一记录所包含字段的内容进行说明。

**格式: 本栏对数据记录节的每一记录所包含字段的格式进行说明。     

3) 2 位数字年号  

    在 RINEX 1 和 2. × × 版中, 有时用 2 位数字来表示年号, 这时, 80 ～99 表示 1980 ～ 1999年, 00 ～ 79 表示 2000 ～ 2079 年。

 2. RINEX 格式 GPS 观测值文件    

1) 文件头格式 

表 9-1 为 RINEX 格式 GPS 观测数据文件的文件头节格式说明。

 

注: 阴影部分为可选的记录项。

2) 数据记录格式

在 RINEX 格式 GPS 观测值文件的数据记录节中, 为按历元依次存放的观测数据或在观测过程中所发生事件的信息。每个历元的数据包含两部分:

第一部分为 “ 历元/卫星或事件标志” , 用于存放该观测历元时刻的时标和在该历元所观测到卫星的数量及其列表或表明事件性质的标志, 这一部分通常为该历元数据的第一行。

第二部分为 “观测值” , 用于存放在该历元所采集到的所有观测值, 这一部分紧接在 “历元 /卫星或事件标志” 之后, 所占行数与在该历元中所观测卫星的数量有关。表 9-2 为 GPS 观测数据文件数据记录节的历元 /卫星或事件标志格式说明, 表 9-3 为 GPS 观测数据文件数据记录节的观测值格式说明。

 

 

对表 9-3 的几点说明:

( 1) 观测值格式说明中的 m 为观测值类型数。对于在文件头节的 “ # / TYPES OF OB-

SERV” 记录中所列出的每一观测值类型, 都将按该记录所给出的排列顺序出现在本记录中。

( 2) 由于 5 个观测值将占用 80 个字符, 因此, 如果观测值类型超过 5 个, 则超出的观测值类型可续行列在下一记录中。

( 3) 本记录按 “历元 /卫星” 记录中所给出的卫星排列顺序依次列出所有卫星的观测值。

( 4) 载波相位观测值以载波的整周数为单位, 码伪距的单位为 m。当某项观测值缺失时,

可用 0. 0 或空格表示。

( 5) 如果相位观测值的数值超出了固定格式 F14. 3 所能表示的范围, 则需要将其截短到

一个合理的范围内( 如加上或减去 109) , 并设置 LLI 标识符。

 3.RINEX 格式 GPS 导航电文文件   

3)   文件头格式 

表 9-4 为 RINEX 格式 GPS 导航电文文件的文件头节格式说明。

 

4) 数据记录格式

RINEX 格式 GPS 导航电文文件数据记录节中的内容为按卫星和参考时刻存放的各颗卫

星的时钟和轨道数据。每颗卫星一个参考时刻的数据占 8 行, 第 1 行为卫星的 PRN 号和该卫星时钟的参考时刻及其改正模型参数, 第 2 ～ 8 行为该卫星的广播轨道数据。由于导航电文通常每 2h 就更新一次, 因此, 某些卫星可能会有多个不同参考时刻的数据。表 9-5 为 RINEX 格式 GPS 导航电文文件数据记录节的格式说明。

 

4. RINEX 格式气象数据文件        

5)   文件头格式

表 9-6 为气象数据文件的文件头节格式说明。

 

 

6) 数据记录格式

表 9-7 为气象数据文件的数据记录节格式说明。

 

5. RINEX 格式 GLONASS 导航电文文件

7)   文件头格式 

表 9-8 为 GLONASS 导航电文文件的文件头节格式说明。

 

8) 数据记录格式

表 9-9 为 GLONASS 导航电文文件的数据记录节格式说明。

 

6. RINEX 格式地球同步卫星导航电文文件

 9)      文件头格式 

表 9-10 为地球同步卫星导航电文文件文件头节的格式说明。

 

10) 数据记录格式

表 9-11 为地球同步卫星导航电文文件的数据记录节格式说明。