teqc在gnss數(shù)據(jù)預(yù)處理和質(zhì)量評定

1、<p>　　TEQC在GNSS數(shù)據(jù)預(yù)處理和質(zhì)量評定</p><p>　　摘要：介紹了TEQC 對GPS 原始觀測數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)編輯和質(zhì)量檢查的基本方法。并結(jié)合實例探討了TEQC 對數(shù)據(jù)質(zhì)量評定的分析思路。 </p><p>　　關(guān)鍵字：TEQC、數(shù)據(jù)預(yù)處理、格式轉(zhuǎn)換、質(zhì)量檢查 </p><p>　　Applications of TEQC to G

2、NSS Data Pre-processing and Checking </p><p>　　Abstract：This paper discussed the method of TEQC for data format translation, data editing and quality checking of GPS observation data. And some examples are a

3、nalyzed. </p><p>　　Key words：TEQC; data pre-processing; format translation; </p><p>　　中圖分類號：C37 文獻標(biāo)識碼：A </p><p>　　TEQC ( Translation、Editing、and Quality Checking)是由UNAVCO為地學(xué)研究GPS 監(jiān)測

4、站數(shù)據(jù)管理服務(wù)研制的GPS/ GLONASS 數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件，其主要功能有格式轉(zhuǎn)換、編輯和質(zhì)量檢核。其中，格式轉(zhuǎn)換可將許多不同廠家的GPS 接收機觀測(二進制) 文件轉(zhuǎn)換為RINEX 文件，也可以在RINEX文件的不同格式之間轉(zhuǎn)換；編輯功能可用于RINEX文件字頭塊部分，也可進行數(shù)據(jù)文件的任意切割與合并、觀測值類型的刪減、衛(wèi)星系統(tǒng)的選擇及特定衛(wèi)星的禁用；質(zhì)量檢核可以反映出GPS 數(shù)據(jù)的電離層延遲、多路徑影響、接收機周跳、衛(wèi)星信號信噪比等

5、信息，并實現(xiàn)了可視化。該軟件主要包括三個功能模塊：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、RINEX 數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。這三個模塊相互獨立，互不影響；既可以單獨使用其中一個模塊，也可以組合使用。TEQC可以實時診斷操作的完好性，并向用戶提供錯誤提示；使用存儲空間小，對硬件系統(tǒng)要求低，適用環(huán)境廣 </p><p>　　根據(jù)最新版本的TEQC軟件的附帶說明中可知，該軟件目前支持Linux x86、 </p><p&g

6、t;　　Solaris、HP-UX 10.20 and higher (PA-RISC platforms)、DEC Digital-UNIX OSF1 V4.0 、IBM AIX 、SGI IRIX 、Macintosh OSX 、Microsoft (95/98/NT/2000/XP)幾類操作系統(tǒng)，以下均以Windows XP系統(tǒng)下的操作作為范例進行說明。 </p><p><b>　　一、數(shù)據(jù)格式

7、轉(zhuǎn)換 </b></p><p>　　TEQC 可將許多不同型號 GPS 接收機采集的不同類型觀測 (二進制) 文件轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 RINEX 格式文件，也可以在RINEX 文件的不同版本格式之間轉(zhuǎn)換。TEQC能夠支持多種數(shù)據(jù)格式，比較常用的格式有： </p><p>　　Trimble接收機下載的*.dat文件格式。 </p><p>　　Trimble

8、RS-232 RT17 數(shù)據(jù)流文件格式。 </p><p>　　Ashtech下載文件格式（B-文件、E-文件、S-文件和D-文件）。 </p><p>　　Ashtech RS-232實時數(shù)據(jù)流文件格式。 </p><p>　　Ashtech R-文件、U-文件。 </p><p>　　ConanBinary數(shù)據(jù)格式。 </p>

9、<p>　　TurboBinary 數(shù)據(jù)格式。 </p><p>　　Leica LB2、MDB、200/300 DS數(shù)據(jù)格式。 </p><p>　　以Trimble *.dat文件格式轉(zhuǎn)換為Rinex標(biāo)準(zhǔn)格式為例其使用的命令語句為： </p><p>　　TEQC -tr do –week **** + NAV result.**n +met re

10、sult.**m source.dat > result.**o </p><p>　　其中，-tr 表示接收機類型為Trimble； do：是-tr的參數(shù)，表示是下載（Download）的文件，o表示用戶所感興趣的是o文件（標(biāo)準(zhǔn)輸出）； </p><p>　　-week ****：是GPS周；可以用GPS周表示，也可以用YYYY：MM：DD表示，也可用YYYY：DOY；其中，“：”

11、符號可以用“/”表示； </p><p>　　+ nav result.**n：表示用戶也希望輸出N文件； </p><p>　　+ met result.**m：表示用戶也希望輸出M文件，但需要提供MET文件； </p><p>　　source.dat：是標(biāo)準(zhǔn)輸入文件； </p><p>　　result.**o：是標(biāo)準(zhǔn)輸出文件。 <

12、;/p><p><b>　　二、數(shù)據(jù)編輯 </b></p><p>　　2.1GPS/GLONASS衛(wèi)星數(shù)據(jù)的分隔 </p><p>　　目前大部分GNSS接收機可以同時記錄GPS和GLONASS的數(shù)據(jù)。分隔兩個星座數(shù)據(jù)的命令為： </p><p>　　teqc –R source.**o > GPS.**o <

13、/p><p>　　teqc –G source.**o > GLONASS.**o </p><p>　　2.2 RINEX格式驗證及標(biāo)準(zhǔn)化 </p><p>　　RINEX格式驗證及標(biāo)準(zhǔn)化的基本命令為： </p><p>　　teqc source.**o </p><p>　　teqc source.**o &g

14、t; result.**o </p><p>　　可選擇使用+v(verify) 選項驗證RINEX格式版本，該方法具有不輸出標(biāo)準(zhǔn)格式，執(zhí)行速度快；輸入文件為多個時，防止文件整合；執(zhí)行后，輸出驗證信息；的特點。其命令格式為： </p><p>　　teqc +v source.**o </p><p>　　teqc +v source1.**o source2.**

15、o source3.**o </p><p>　　驗證同類型多個文件的格式時，后面文件的時間標(biāo)示要在前面文件的后面，否則給出提示： </p><p>　　E:\TEQC>teqc +v test.03o temp.txt </p><p>　　teqc: test.03o readable as RINEX V.2.10 format </p>

16、<p>　　teqc: failure to read " 03 11 24 6 0 45.0000000 0 8G 1G 2G 3G27G13G15G16G31" on line 20 of "temp.txt" </p><p>　　(current epoch preceeds last epoch) ... exiting </p><

17、p>　　2.3文件頭的編輯和提取 </p><p><b>　　命令為： </b></p><p>　　teqc –O.mo monument source.**o >result.**o </p><p>　　將source.**o文件中的點名改為monument，輸出文件為result.**o </p><p

18、>　　O文件頭部分常用的設(shè)置有： </p><p><b>　　–O.rn：點名 </b></p><p>　　–O.mn：測站編號 </p><p>　　-O.at：天線類型 </p><p>　　-O.an：天線編號 </p><p>　　-O.rt：接收機類型 </p>

19、<p>　　根據(jù)IGS標(biāo)準(zhǔn)約定：接收機類型共20位，格式為：“儀器公司名+space+模型名”eg：“TPS HIPER-GD”。而TEQC命令行中是不能連續(xù)出現(xiàn)非參數(shù)選項，則修改接收機類型時要加引號： </p><p>　　teqc –O.rt “TPS HIPER-GD” source.**o > result.**o </p><p>　　-O.int：采樣率間隔 &

20、lt;/p><p>　　+O.c：追加注釋行記錄 </p><p>　　使用TEQC進行數(shù)據(jù)處理過程中，有一些手段可以是提高作業(yè)效率： </p><p>　?。?）各種誤差影響與衛(wèi)星高度角有很大關(guān)系。隨著衛(wèi)星高度角的降低，信噪比也會降低，多路徑效應(yīng)、電離層影響都會加劇。因此應(yīng)選取適當(dāng)?shù)母叨冉刂菇?，盡量接收高緯度的衛(wèi)星。 </p><p>　　（2

21、）剛開機時接收機所跟蹤的衛(wèi)星信號受各種誤差影響嚴(yán)重，所以最初幾個歷元的數(shù)據(jù)應(yīng)剔除。 </p><p>　　（3）當(dāng)誤差影響嚴(yán)重時，可把數(shù)據(jù)設(shè)為可疑數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理時作特殊標(biāo)記。由上，通過曲線圖的分析，我們可以快速、準(zhǔn)確地分析各種誤差對數(shù)據(jù)的影響，評定數(shù)據(jù)的質(zhì)量。 </p><p><b>　　三、質(zhì)量檢核 </b></p><p>　　數(shù)據(jù)質(zhì)量

22、檢查在GPS 實際工作中非常重要，只有及時有效地掌握數(shù)據(jù)質(zhì)量情況，才能保證所采集數(shù)據(jù)的可靠性。TEQC 最重要功能之一是對觀測數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查，可用于檢查雙頻GPS 接收機的動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。它根據(jù)偽距觀測值和載波相位觀測值的線性組合來進行GPS數(shù)據(jù)中的誤差估計，可以反映出GPS數(shù)據(jù)的電離層延遲、多路徑影響、周跳、衛(wèi)星信號信噪比等信息，并且實現(xiàn)了可視化。 </p><p>　　質(zhì)量檢核有2種模式：lite模式

23、和full模式。lite模式需要的文件是O文件，其命令為： </p><p>　　teqc +qc source.**o </p><p>　　生成的文件有7個：*.**S, *.iod, *.ion, *.mp1, *.mp2, *.sn1, *.sn2。 </p><p>　　full模式需要的文件是O文件和N文件其命令為： </p><p&

24、gt;　　teqc +qc source.**o </p><p>　　生成的文件有9個：*.**S, *.iod, *.ion, *.mp1, *.mp2, *.sn1, *.sn2, *.azi, *.ele。 </p><p><b>　　各文件用途為： </b></p><p>　　**.ion L1-L2電離層延遲； </p&g

25、t;<p>　　**.iod 電離層延遲的變化率； </p><p>　　**.mp1/**.mp2 L1 上的C/A碼或P碼多路徑觀測誤差和L2上的P碼多路徑觀測誤差； </p><p>　　**.sn1/**.sn2 L1/L2觀測值的信噪比； </p><p>　　**.ele 衛(wèi)星的高度角； </p><p>　　**.

26、azi 衛(wèi)星的方位角。 </p><p>　　分析結(jié)果文件是S文件。其中，S文件分為短報告和長報告兩塊。短報告給出了一個衛(wèi)星繪制圖，以及一個summary列表。長報告給出的是系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)的情況和具體的分析內(nèi)容。 </p><p>　　如果數(shù)據(jù)發(fā)生了周跳，那么需要首先進行周跳的探測和修復(fù)。TEQC 是根據(jù)Mp1、Mp2 進行多路徑分析，思路是對最近20 min 觀測數(shù)據(jù)求得的Mp1、Mp2

27、求平均值，把該平均值去掉后作為M1、M2 波動的結(jié)果，一般認(rèn)為多路徑是以5 min~10 min 為周期變化，因此結(jié)果雖然不是多路徑效應(yīng)的實際值，但能夠反映其變化情況。運用TEQC 軟件對觀測數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查的常用命令如下： </p><p>　　>teqc +qc +sym -nav N-file O-file </p><p>　　其中，+sym 參數(shù)可以得到所有可能出現(xiàn)的標(biāo)記符

28、號及其注釋列表的內(nèi)容說明。運行后將生成多個結(jié)果文件，其中對我們最有用的是后綴名為S的文件，在此文件可以查看數(shù)據(jù)的采集時間長度、數(shù)據(jù)采樣率、觀測期間多路徑影響、數(shù)據(jù)利用律、數(shù)據(jù)周跳等大量信息。在S文件中我們可以直接查看下列標(biāo)記行數(shù)據(jù)信息。 </p><p>　　另外，在生成的結(jié)果文件中除了S 文件外，還有azi 文件、ele 文件、iod 文件、ion 文件、MP1 文件、L2載波多路徑誤差MP2 文件、sn1 文

29、件、sn2 文件、L1 載波偽距觀測值pl1 文件、L2 載波偽距觀測值pl2 文件，這些文件可以通過UNAVCO 的QCVIEW 軟件進行圖像上直觀地分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查結(jié)果。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p><p>　　面對當(dāng)前眾多不同GPS 接收機類型、數(shù)據(jù)種類和格式的形勢，統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)，及時有效地檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量將是GPS 用戶面臨的關(guān)鍵問

30、題。運用TEQC 軟件進行GPS 數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，操作簡單，參數(shù)控制方便，利用視圖可以直觀地分析GPS 數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣。與其他同類軟件相比，其具有過程簡單、功能強大、評估快速的優(yōu)點。目前，此軟件在國家測繪局GPS 跟蹤站及城市CORS 跟蹤站的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查中得到應(yīng)用，同時在工程項目中也得到了廣泛的應(yīng)用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>

31、;　　[1]葛帥,劉立,邱健狀.TEQC 求解多路徑的應(yīng)用與分析[J] 全球定位系統(tǒng)2008.(06). </p><p>　　[2]古偉洪,田鵬波,王振輝.運用TEQC軟件對GPS數(shù)據(jù)的預(yù)處理與質(zhì)量評定[J]全球定位系統(tǒng)2010.(06). </p><p>　　[3]吳文壇,張現(xiàn)禮,史進志.TEQC在河北CORS 系統(tǒng)站點環(huán)境檢測中的應(yīng)用[J].地理空間信息. 2009,(06). &