DGPS中RTCM数据解码分析与RINEX文件生成

当前DGPS技术可便捷有效地提高GPS定位精度。DGPS数据在传输过程中通常采用RTCM数据格式。介绍了目前普遍采用的RTCM V3.0数据格式,提出一种RTCM V3.0数据解码的思路。由于解码过程中涉及多个关键问题,故对其进行详细分析,并通过编程最终实现数据解码。此外,为了便于后续GPS数据分析处理,在解码的基础上利用解码结果实现了GPS数据处理中最为常用的RINEX格式文件的生成,包括导航电文文件的生成以及观测数据文件的生成,为下一步数据处理提供了便捷。     

GNSS原始数据解码为RINEX标准数据格式及数据质量分析

在全球卫星导航系统的研究和测量工作中,需要对GNSS测量数据进行分析和计算,解码GPS接收机原始数据是实时获得以上数据的主要方法。原始电文的二进制格式由各接收机板卡厂商及板卡集成厂家定义本文介绍了常用原始GNSS数据格式内容并对其进行解码转化为标准的RINEX格式文件。该解码软件可以对多种数据格式的电文进行分析解码得到相应的多系统观测文件和星历文件,包括BDS三频数据,并可以根据需要选择生成的RINEX文件中系统类型。使用TEQC软件对数据质量进行进一步的质量分析,为后续的数据分析和处理提供了可靠的保障。     

基于状态和残差的北斗基准站观测数据表达与信息分级

北斗卫星导航系统基准站通常直接存储传输原始观测量,导致了两种不利情况：①没有形成对用户的分级授权机制,任意用户通过原始观测量都可以获取基准站的精确空间基准、时间基准和大气基准数据,这会对基准站的安全构成潜在威胁;②原始观测量之间的强相关性导致其数据量很大,在北斗接收机观测显现网络化、不间断、高采样和多波段的趋势下,观测数据的海量爆发给数据的存储和传输都带来了巨大的压力。因此,本文提出利用状态和残差来表达北斗基准站观测数据。与通用的基于RINEX、Compact RINEX和RTCM等国际协议的数据服务相比,其优点是不但可以对不同级别用户进行信息分级授权,从技术上保障数据服务的安全,而且大幅减小了存储传输数据量和用户端计算量。同时本文证明了新的表达方式与原始数据等效,不会降低最终计算结果的精度。利用该方法可以建立具有自主知识产权的北斗观测数据存储和传输协议,并为高精度星基数据播发服务提供技术支持。     

基于Python的RINEX数据转换软件设计与实现

与接收机无关的数据交换格式RINEX是一种在全球导航卫星系统GNSS测量领域中普遍采用的标准数据格式,但其升级速度超过数据处理软件的更新频率,导致高版本RINEX数据不能被大部分数据处理软件兼容。为提高数据的通用性,基于各版本RINEX标准数据格式的特点,文中采用Python语言设计开发了一款RINEX数据转换软件,实现观测数据、导航电文和气象数据在不同RINEX版本间的转换操作,满足用户的GNSS数据转换需求。软件测试结果表明,转换后文件的观测值编码类型符合目标版本RINEX规范要求,且转换前后编码对应的数据完整性和数据质量一致;此外,研制的软件编码转换结果与同类型软件保持一致。     

DGNSS 数据传输格式 RTCM3.2的介绍及解码研究

传统的网络RTK中数据中心和流动站的数据传输一般采用RTCM SC‐104格式,而数据中心和参考站之间一般采用接收机厂商自定义的实时数据格式。为了满足新一代网络RTK多系统,多信息类型的实时数据传输,RTCM 委员会专门推出了最新的 RTCM 10403.2数据格式。本文详细介绍了最新版的 RTCM3.2电文特点,新增的MSM 电文,编、解码方式以及对BDS系统的支持。给出了M SM电文组的解码流程,通过对实时数据进行解码实验,证明了算法的正确性和可靠性。     

北斗卫星导航系统RTCM电文类型预定义研究

在差分GNSS数据传输协议RTCM2.3的基础上,针对COMPASS逐渐建设发展的现状,分析了已有GPS和GLONASS的RTCM电文格式,根据COMPASS特有的信号结构、坐标基准、时间基准等特性,尝试提出了8种支持COMPASS系统的RTCM电文,并给出部分电文类型的具体格式。以便于COMPASS用户使用此数据传输协议进行差分定位。     

RTCM数据格式实时处理方法应用

＂GNSS基准实时数据采集、传输与监测技术＂课题要求实现多台GPS接收机秒级的数据实时采集与解析。针对这一问题,分析了RTCM3.1数据格式,介绍了CRC-24校验算法,详细阐述了数据在缓冲区中实时存储的实现方法,分析了原始观测数据的还原算法及数据边界情况的处理方法;在TCP/IP协议模式下实现了天宝NetR8接收机的实时数据采集,并基于RTCM3.1实现了二进制数据流的实时解析。同天宝GPSNet软件进行比对,结果一致,程序运行稳定。     

昆明建设GPS差分基准站系统

昆明市GPS差分基准站系统是昆明市城市空间数据基础设施的重要组成部分．该系统的主要任务是．建或由苦干连续运行的GPS差分站组成的基准站网．实时获取基准站的位置信息．通过数据通信网络将其按一定的格式提供给用户，再与用户的GPS观测数据联合解算．从而得到用户的空间位置。     

GPS BINARY数据向RINEX数据转换方法

将GPS接收机接收到的二进制原始数据流转换成十进制数据,可以用于实时导航定位或者进行标准RINEX格式用于后处理及验证。针对Hemisphere GPS接收机二进制格式数据,进行了程序设计,定义了位段结构体,并结合位运算程序实现二进制数据到十进制数据或标准的RINEX文件数据实时转换,并给出了程序实现中设计的类与相应的结构体。最后结合实例分析验证了该方法的可靠性。     

GPS虚拟参考站RTCM传输电文的分析与解码

网络RTK中流动站和数据处理中心间的数据传输是通过RTCMSC-104标准进行的,新的数据版本RTCM3.X是一种高效、简洁的格式。分析了RTCMSC-104版本3的数据结构和类型,提出了一种解码和校验的方法。通过编写C#程序进行解码,对校园虚拟参考站的数据进行了解码测试,表明本解码方法精确可靠。     

新一代RINEX标准格式及其应用

随着GALILEO计划的实施、美国GPS和俄罗斯GLONASS现代化以及SBAS系统的使用，综合利用各个系统的卫星信号可以提高定位精度及其可靠性。为了适应新增卫星导航系统的信号频率和观测值的不同，在RINEX第二版数据交换格式的基础上产生了RINEX第三版。本文讨论了RINEX第二版中的2．10和RINEX第三版中的3．00的格式之间的差异，并论述了RINEX3．00格式的相关应用情况。     

天宝GNSS原始观测数据批量转换RINEX格式的方法研究

简要介绍了天宝GNSS原始观测数据和RINEX格式数据的特点,对目前可用的天宝GNSS原始数据转换为RINEX格式的软件进行了详细的说明,并利用Python语言实现了批量转换,满足了测绘、国土等行业对于大量天宝观测数据转换的需求。     

多模GNSS数据质量检测方法与软件研发

目前尚无一种GNSS数据质量检测软件可以兼容RINEX格式第二版和第三版、同时兼容四大导航卫星系统,严重滞后于GNSS的发展。基于MATLAB语言研发了一种新的数据质量检测软件BQC,不仅可以处理单观测文件,还可以对多个观测文件进行批处理;可以输出四大导航卫星系统的卫星角度位置、多径误差、电离层延迟、载噪比和周跳等信息及统计报告,在批处理模式下还可对多观测文件的数据质量进行比对;与TEQC相比具有较强的兼容性、算法优越性和直观性。随着四大导航系统的逐步完善和RINEX格式第三版的推广使用,该软件将会为GNSS的建设成果检验工作提供一种有力的支撑工具。     

基于STM32开发板的BDS/GPS数据实时采集与解码研究

针对实时接收BDS／GPS数据丢失、存储不合理、解码精度低等问题,提出以基于STM32F103RET6微控制器为核心的开发板为载体,通过编写数据实时采集与解码算法,实现对数据的存储与计算,得到高精度的伪距、载波等观测值,并实时输出BDS／GPS组合系统伪距单点定位结果。测试结果表明,单点定位的标准差为9 m左右,均方根误差为14 m左右,该开发板运行稳定、使用方便,可为实现多系统数据实时采集、解码和差分计算提供基础。      

U-Blox 6接收机解码与定位测试

U-Blox接收机的原始数据以自定义的UBX协议存储,使用时需要将其解码到标准RINEX格式。本文介绍了U-Blox 6接收机原始数据的数据包结构和解码原理,对实测数据成功进行了解码;并介绍了GPS定位的数学模型,对消参数法进行了详细的分析,对解码后的数据进行了静态/动态伪距单点定位和差分定位。定位结果显示,采用站间单差后点位误差减小50%,运动点位轨迹更加平滑,说明站间单差能显著提高定位精度。     

广域差分GPS中用户定位算法的研究

广域差分GPS中用户接收机多为较廉价的单频接收机，可以接收差分播发站发播的差分改正信号进行DGPS计算，由于WADGPS的算法和常规算法不一致，差分改正信号难以是标准的RTCM格式，因此必须研制专用的差分信号接收机和DSP运算平台，并在平台上集成用户定位的算法，用户定位软件可以实时对观测数据、差分改正信号进行解码，计算用户的三维位置和速度。     

海量连续运行参考站网数据云存储模型

国家、区域、行业级连续运行参考站网的不断建成及连续观测,连续运行参考站网的数据量呈几何倍数增长,面对海量连续运行参考站网数据,集中式数据管理的可靠性、扩展性、抗灾性和容错性受到限制,云存储将网络中的大量存储设备协同起来工作,具有高抗灾容错性、高扩展性、高数据写入和读取性能,同时支持大吞吐量数据的并发访问,可实现连续运行参考站网数据的高效管理。基于分布式处理平台Hadoop,提出了连续运行参考站网数据云存储模型,可将已建成的连续运行参考站网站、数据中心纳入到云存储集群。实验搭建了Hadoop集群,利用中国大陆构造环境监测网络数据,建立了存储目录,执行了连续运行参考站网数据上传、下载、生成指定采样率文件等操作,测试了集群的可靠性、扩展性、抗灾容错性和下载速率。作为新的连续运行参考站网数据管理方式,云存储提高了连续运行参考站网数据的管理效率。     

GPS接收机（OEM）二进制文件向RINEX文件的转换

介绍GPS接收机数据的RINEX标准交换格式,讨论二进制数据格式文件向文本文件转换的方法及需要注意的问题,通过分析HemisphereJ、avad、AC12、NavCom 4种不同OEM板二进制数据格式,指出GPS接收机的二进制数据文件向RINEX文件转换的一般方法,并编程实现所有程序,验证方法的正确性。     

基于北斗UB380-OEM板的数据解码方法研究

针对国产UB380 GNSS OEM板输出的原始LOG数据,选用目前常用的2.11版和最新的3.03版RINEX格式标准作为解码依据,在详细分析板卡原始数据输出方法和LOG消息格式的基础上,编写了UB380 OEM串口通信与数据解码程序,并通过实测数据测试及商业处理软件解算,验证了该UB380-OEM板原始数据解码方法的可靠性和实用性。     

GNSS差分数据格式编解码算法研究与实现

针对RTCM委员会推出的GNSS差分数据传输格式RTCM 10403.2,该文介绍了其电文特点,并着重分析了其内部循环算法和CRC校验算法。RTMC 3.2格式相比之前版本增加了MSM电文组,在数据格式上最大的特点是采用了内部循环,并首次支持了北斗卫星导航系统。针对这些特点,文章设计了编解码算法,编写软件予以实现并对编码算法和解码算法分别进行实验。实验结果表明:所设计的编解码算法及编写的软件能够正确,并可靠地处理RTCM 3.2数据格式,可以在实际的GNSS差分定位中进行应用。