GPS-OEM

原始数据向

Rinex

格式转换的方法

陈桂珍  戴建军

(中南大学 信息物理工程学院  长沙  410083)

摘  要：

本文在介绍

Rinex

标准数据格式的基础上，

以

SuperStar

GPS-OEM

主板接收的二进制原始数据为例,

详细介绍了利用

VB6.0

实现

GPS

主板原始数据向标准的

Rinex

数据格式的转换方法。该方法对不同类型的

GPS(OEM)接收机原始数据处理具有指导意义。

关键词：

GPS(OEM)  原始数据  Rinex

数据  数据格式转换

1 引言

全球定位系统(GPS)是以卫星为基础的无线电

导航定位系统，具有多维(陆地、海洋、空中、太

空)

、全天候、全无时的连续、实时导航、定位、定

时功能，可为各类用户实时提供精密的三维座标、

速度和时间。然而目前生产的

GPS(OEM)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

使用来自不同接收机的数据，设计了一种与接收机

无关的

RINEX(The

Receiver

Independent

Exchange

Format)格式，目前已使用

2.10

以后的版本。为了

将不同型号接收机

(OEM

板)

采集的数据进行统一处

理,必须将原始数据向目前

GPS

通用的

RINEX

数据交

换格式进行转换。

本文在已采集的

GPS

原始数据

(关

于

GPS-OEM

与计算机的串口通讯实现的方法，读者

可查阅相关文章)基础上，以

Superstar GPS

主板

接收的二进制原始数据为例,介绍

GPS-OEM

主板原始

数据向标准的

Rinex

数据格式的转换方法及程序实

现。

2 Rinex 2.10

标准数据格式

Rinex

格式为纯

ASCII

码文本文件。Rinex

文件

名有规定的命名方式，一般说来，一个

Rinex

文件

的文件名应为以下形式：sssdddf.yyt。其中,ssss

是以

4

个字母表示的测站名；

ddd

表示第一个观测历

元的年积日(如：1

月

1

日为

001)

；f

表示一天内文

件的序号数，

若

f

为

0，

则表示当前日所有数据的观

测数据文件；yy

是以两位数表示的年份(80-99

表

示  1980-1999

年；

00-79

表示 2000-2079)

；

t

表示

文件类型。文件类型包括：o(或

O)表示观测数据文

件；n(或

N)表示广播星历文件；m(或

M)表示地面气

象数据文件；g(或

G)表示

GLONASS

数据文件等。

应注意，在

Rinex 2.0

以后版本的

GPS

数据中，

时间均以

GPST(GPS

时)计，而不是

UTC

时。也就是

说

GPST

时与

UTC

时要差一个整数跳秒数。

在

GPS

数据后处理中经常用到的是观测数据文

件和导航数据文件，本文主要针对这两个文件进行

数据格式转换。

(1)观测数据文件

观测数据文件主要记录有伪距观测值、相位观

测值和积分多普勒值、观测值对应的历元时间等。

伪距是由卫星发射的测距码信号到达

GPS

接收机的

接收传播时间乘以光速所得出的量测距离。相位是

在Ｌ

1

和Ｌ

2

频率上(实际上是在差拍频率上)的整周

内的小数值。在平方技术提取相位时是半周内的小

数值,必须转换为整周。根据不同的需要,多普勒值

可分别记录为Ｄ1

和Ｄ2,以Ｈｚ记。

(2)导航数据文件

卫星星历是描述卫星运动轨道的信息，根据这

些信息就可以计算出任意时刻的卫星位置及其速

度。导航数据文件记录的主要是广播导航电文，即

GPS

卫星导航电文的第一、

第二数据块。

卫星发送广

播观测电文每秒一次,而广播导航电文每小时更新

一次，所以每一次观测只需要记录一组广播导航电

文。

3 Superstar OEM

输出信息数据结构

Superstar

OEM

板是由加拿大马可尼公司所研制

开发、并行

12

通道单频

GPS

主板，具有超强的接收

能力，可在接收信号困难的条件(如树叶遮挡、城

市高楼林立)下给用户提供高可靠性的三维坐标、

速度、时间、卫星星历以及其它状态信息,它同时也

能处理编译来自基站的差分改正。

SuperStar

GPS

OEM

所有输出信息为二进制文件,

且被分为若干信息块,每个信息块都由数据头、具体

信息数据与校验组成。信息头由四个字节组成,包括

语句开始信息(SOH)、数据块

ID

号(0-127)

、数据

块补充

ID

号(等于

255

与

ID

号的异或值)

、信息数

据长度(不包括信息头与校验和)

。各条信息块的具

体信息这里不一一叙述，

详细信息见参考文献

[3]、[4]

,

仅列出所有信息块的数据结构，见表