GNSS 观测 O 文件的解读

GNSS 观测 O 文件的解释有官方的文档介绍，这里记一下自己的阅读笔记。

1、文件名命名

首先是文件名的命名规则

2、文件头

文件头里面有很重要的信息，别看它只占整个文件很小的一部分。每一行后面都有简单的解释，看解释也可以理解个大概。

需要着重注意的是以SYS / # / OBS TYPES结尾的行，这样的存在决定了后面数据块的存储顺序和释义。

我们取出来GPS的作为示例：

G   18 C1C L1C D1C S1C C1W S1W C2W L2W D2W S2W C2L L2L D2L  SYS / # / OBS TYPES
       S2L C5Q L5Q D5Q S5Q                                  SYS / # / OBS TYPES

• G：首先是一个字母的系统缩写：
  
• 18：18种数据类型
• 后面18个三字母的数据类型。

数据类型都是由三个字符组成，首先是第一个字符：C伪距;L载波;D多普勒;S信号强度；第二个字符是数字，代表 频数编号；第三个字符表示跟踪模式或通道，比如常用的C C/A码;S LxC(D);L LxC(P);X LxC(D+P);P AS off; W AS on;Y Y码;M M码

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修正于 2021 年 12 月 20 日：
对于SYS / # / OBS TYPES的解释中OBS TYPES的理解，它都是由三个字母tba组成，t代表观测值类型，b是以数字表示的波段号，a指的是观测值的属性。关于tba的取值可参看：

项目	可取值	备注
t(type,观测类型)		伪距(m)、相位(cycle)、多普勒(HZ)、信号强度(载噪比 dB·HZ)、与相位有关的电离层延迟、接收机信道数
b(band,波段号)	GPS: 125 BDS: 276 12658 GAL: 15786 GLONASS: 1246 QZSS: 125 SBAS: 15 IRNSS: 59	详细可参看
a(attribute,属性)		这个主要是根据信道（支路）或码类型划分区别的，目前笔者对这方面还没有清晰的认识，恕不能详细解释

3、数据块

后面是每个历元的数据块，每一个数据块第一行比如

> 2020 04 06 00 00  0.0000000  0 43

依次为：年2020月04日06时00分00秒0.0000000 + 历元标志0 + 当前历元所观测到的卫星数43。关于历元标志，0表示正常，1表示在前一历元和当前历元之间发生了电源故障，>1表示事件标志。

从第一行往后都是数据，其顺序按照文件头SYS / # / OBS TYPES的顺序，比如

G03  25220272.687 6 132533432.23606     -3540.362 6        38.018    25220272.383 6        36.030    25220273.497 6 103272817.73406     -2758.723 6        36.030    25220273.508 6 103272819.73406     -2758.738 6        40.443    25220272.195 5  98969783.26705     -2643.876 5        35.952

这一行是G03在当前历元的观测数据，后面的18个数据对应

C1C L1C D1C S1C C1W S1W C2W L2W D2W S2W C2L L2L D2L S2L C5Q L5Q D5Q S5Q

单位的话，伪距是米；相位是整周；多普勒是HZ；SNR与接收机有关（不加特别说明的话，SNR代表载噪比，单位为dB·HZ，虽然‘SNR’一般情况下指代的是信噪比）

每一个观测类型的组成包括：观测值 + LLI + 信号强度，也即m(F14.3,I1,I1)。

其中LLI（Loss of Lock Indicator）表示失锁标识符，它的范围为0~7，0或空格表示正常或未知；bit 0置1表示在前一历元与当前历元之间发生了失锁,可能有周跳；bit 1置1表示当前历元卫星的波长因子与之前历元卫星的波长因子 L1/2记录中的定义相反,仅对当前历元有效；bit 2置1表示为反欺骗(AS)下的观测值(可能会受到噪声增加的影响)。其中, bit 0和bit 1仅用于相位。（这段话啥意思呢？第一次看的时候我一脸蒙逼，现在回过头来看，大概晓得了。他说LLI的范围是0~7，化成2进制就是000~111，这不是有3个bit吗）

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补充于20220512

• 当LLI是0或者空时，说明跟踪连续正常或者状态未知
• 当第0位置成1时，说明失锁了，有可能发生了周跳
• 当第1位置成1时，可能发生了半周跳（半周跳是什么东西？），如果软件不能处理半周数据，则应跳过此历元
• 当第1位置成1时，可能会增大观测噪声（是不是只和Galileo相关？）

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信号强度（Signal Strength Indicator，SSI）在RINEX格式中，用1~9表示信号强度，1表示可能的最小信号强度，5表示良好S/N比的阈值，9表示可能的最大信导强度，0或空表示未知或未给出。

SSI与原始的载噪比（sn，单位为dB·HZ）的关系为：

比如上面那一行的第一个数据类型C1C的值为22767402.710 7，也就是说：这个是伪距观测值，值大小是22767402.710m；LLI是空（0），表示无异常；SSI信号强度是7。再比如第二个数据类型L1C的值为121833089.95207，也就是说：这个是相位观测值，值大小是121833089.952周；LLI是0；SSI信号强度是7

值得注意的一点是：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$10^9$) , 并设置LLI 标识符。