BiliBili开源GNSS数据处理软件介绍-01
开源GNSS数据处理软件介绍-02-rtkconv
开源GNSS数据处理软件介绍-03-rtkpost
开源GNSS数据处理软件介绍-04-rtkpost-PPP处理
开源GNSS数据处理软件介绍-05-strsvr-rtknavi

一、总体介绍

1. RTKLIB主要用于数据处理，G-Nut/Anubis主要用于数据质量分析，能提供不同的数据质量指标， 对接收机和观测环境质量有一个认识。

1. RTKLIB应用场景

RTKLIB可以初步实现以下功能，但相对于商业软件，可靠性没那么高，精度没那么高，但对于部分科研已经能够满足。

• 静态短基线解算：相对定位，把一个测站安装在比较稳定的地区，把另一个测站安装在比较容易形变的地区做变形监测。

• 动态后处理差分PPK：无人机遥感、倾斜摄影测量等，需要高精度的位置和姿态解算精度

• 实时动态差分RTK：导航定位。

• 实时精密单点定位PPP： 接收实时的精密卫星的改正数，靠本地接收机的数据进行实时单点定位。用途比较广泛在海洋上，海啸的监测预警、海平面变化的监测、船只定位、海上石油平台作业等。

1. 下载

官网下载：从2006年开始最早的版本，到现在的更新都有，可以下载Windows可执行文件、源代码和数据。

• Overview里对软件有简单介绍，支持的系统、定位模式、数据格式、接收机类型、支持的通信

Single单点, DGPS/DGNSS差分, Kinematic动态相对定位, Static静态相对定位, Moving-Baseline两点都动，可可定姿, Fixed, PPP-Kinematic, PPP-Staticand PPP-Fixed

• 有说明文档，在doc文件夹，manual

1. rtklibexplorer：有些作者对RTKLIB进行改进、和用RTKLIB做的事情进行介绍

1. 老师用RTKLIB在做的事：

• 用GNSS模块装在遥感无人机上，提高精度

• 车载定位，绿色模糊度固定，黄色模糊度没固定

二、RTKGET 数据下载

1. 常用链接：

• 武汉大学IGS数据中心下载：http://www.igs.gnsswhu.cn

• 老师的专栏文章：GNSS数据下载常用链接

• 老师给的下面几个ftp链接我都打不开，下面评论区给了两种解释

• 很多浏览器都不支持ftp了 ，在武大IGS中心下，和用ftp下载工具filezilla

• https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/CDDIS_Archive_Access.html 按网站的提示注册账号后就能下载了（下载流程看里面的example）

• 博客：GNSS数据下载、GNSS数据下载网址整理

1. 观测值下载

• 选择下载数据的时间：起始时间，结束时间

• options设置URL_LIST，可以用RTKLIB默认配置，选择rtklib中data文件夹下URL_LIST.txt文件（我在bin版的rtklib里没找到，用的源码版的rtklib里的文件），加载进来，左边就有了两列内容。

• OBS为观测值文件，NAV为导航电文，EPH为精密轨道，CLK精密钟差、ATX天线文件

• 做相对定位要下观测值，

• 先选择分析中心，IGS、MGES等。

• 后在右边选测站，点...把测站加上去，ALIC、KARR

• 把测站名点选，再点Download，理论上就可把数据下到指定目录，但会比较慢

• 可复制FTP路径直接进网页下载

• 要在Linux下大量处理，可写脚本

1. 用RTKGET做时间转换：输入年月日时分秒，点问号？，就可看各种时间，下载观测值需要年积日DOY，改链接的日期就可下载对应的观测值文件

1. 数据命名格式：测站名（4位）+机构信息+年+年积日+采样间隔，crx是压缩格式，gz也是压缩格式，还有一种是o.z结尾只进行一次压缩

1. 广播星历文件和精密星历文件：也可用rtkget和ftp下载

RINEX文件格式会在本系列下一篇笔记中详细介绍

三、RTKCONV 数据转换

1. 为啥要介绍此模块：老师刚刚拿到了ublox接收机连天宝天线采集的数据，想分析一下数据的质量。

1. ublox通过串口导出的二进制文件，COM3开头，.ublox结尾，除了原始观测数据之外还有NMEA数据。通过notepad++打开查看，开头乱码是二进制数据，后面是NMEA文本格式。

1. ublox数据还可用ucenter接收机配置软件查看

1. RTKCONV使用

• 先选择需要转换数据的起止时间，采样率Interval。

• 输入原始数据地址。

• 选格式，u-blox、RINEX、RTCM3...，不知道格式可选自动Auto。

• 勾选选输出数据，一般得要obs观测数据，如果实时数据从网上不能在网上下导航电文，需要转换出的nav文件。

• 配置信息：RINEX版本号、测站ID可以不写、RunBy可以写自己、天线类型接收机类型有需要可以写，近视坐标，加哪些改正信息，输出哪些系统、观测值类型可都勾上，观测频率，信号通道。

• 点Convert转换。

• 点Plot可以直观展示卫星数据质量

• Sat Vis：卫星可见性，选频率，颜色代表信噪比SNR。

• Skyplot：卫星天空视图，站心地平级坐标系，可看出低高度角卫星信号差

• DOP：上面是可视卫星数，下面是DOP值

• SNR：载噪比、多路径，可选某一颗卫星指定频率，横坐标可选时间、高度角

四、RTKPOST 数据后处理

1. 主界面

• 设置解算起止时间，解算间隔

• 加载RINEX OBS数据：Rover流动站、Base基准站，右上角点天空图标开RTKPLOT看数据状态。基准站整天的数据非常大，截取流动站对应部分即可。

• 加载其它数据：NAV、CLK、SP3等。每个接收机输出的NAV只有它能观测到的卫星星历，从网上可下全部所有卫星所有系统的导航电文。

• 输出默认在流动站文件路径，后缀为.pos。

1. Options设置

• 定位模式

• Single：伪距单点定位

• DGPS/DGNSS：伪距差分

• Kinematic：载波动态相对定位，动态RTK，假设流动站是移动的，可以做车载定位

• Static：载波静态相对定位，静态RTK，两站都是静止的，可以得到很高的精度

• Static-Start：冷启动：先在比较开阔的地方，进行短时期的静态定位，模糊度固定，再动起来

• Moving-Base：两站都动，主要用来定姿

• Fixed：固定坐标，解算模糊度、对流层、电离层等参数

• PPP Kinematic、PPP-Static、PPP Fixed

• 频率：可选不同频率组合，如L1+L2

• 滤波：前向（后面结果更可靠）、后向（可使刚开始的时候有高的精度）、Combind（正向一个结果，反向一个结果，根据方差加权平均），RTKLIB里除了SPP都用卡尔曼滤波，滤波有一个收敛的过程，后面更准。

• 设置截止高度角：可以看天空视图，如果低高度角数据很差，可设置更高的截止高度角。质量好可以不管，有残差检验也可剔除一些数据。

• 设置截止信噪比：做工程一般环境都不会很好，想做的序列稳定，要设置截止信噪比。RTK有很多算法，但其实传统算法效果已经很好了，算法不用做的太复杂，把数据质量控制做好就行，RTK就不会有太大的问题。

• Rec Dynamics：动力学模式，选ON会估计速度加速度参数，，选OFF就只估算动态坐标参数

• Kinematic动态模式：把位置参数当白噪声估计

• Dynamics动力学模型：估计速度、加速度

• RCV、潮汐改正等：PPP才用的到

• 电离层、对流层改正：双差已经可以消除部分电离层对流层误差，可以关闭此改正，也可以直接采用广播星历的模型改正。RTKLIB做RTK最好用非组合模式，短基线电离层可以关闭，对流层可以用saastamoinen模型直接修正。

• 卫星星历：RTK相对定位距离近可以直接用广播星历，长距离相对定位可选精密星历。

• SSR APC：参考天线相位中心

• SSR CoM：参考质心，还需要天线相位中心改正

• 剔除卫星：写卫星号，空格隔开，如：C01 C02

• RAIM FDE完好性检验：算法不是很稳健，不选

• 模糊度固定模式ARMODE

• OFF：浮点解，不固定

• Continues：认为模糊度是连续解，通过前面历元的解算结果滤波提高后续历元模糊度固定精度。

• Instantaneous：瞬时模糊度固定，单历元模糊度固定，每个历元都初始化一个参数，这个历元和上个历元模糊度不相关。

• Fix and Hold：先Continues，在不发生周跳情况下都采用之前模糊度固定的结果作为约束，也有问题：固定错了，时间序列会一直飘，到一定程度变成浮点解，会重置模糊度重新算。

• 做工程可做两套，Instantaneous和Fix and Hold，发现Fix and Hold错了，就用Instantaneous的解把它替换掉，相当于把模糊度和方差初始化了一次，避免漂移和模糊度重新收敛的过程。

• PPP-AR：PPP时固定模糊度，不支持，需要额外产品。

• Ratio值：用于检验模糊度是否固定成功，设为3即可。

• 最小LOCK：连续锁定这颗卫星几次，才用于计算模糊度固定。

• 用于模糊度固定的最低高度角设置：可设15°

• 最小Fix：这个历元最少固定多少个模糊度才认为模糊度是固定的，可设10，现在卫星系统多了，而且组合模式，双频一颗卫星就2个模糊度，5颗卫星固定就能凑10个。

• Fix hold：选择哪些模糊度固定结果用于约束后续。

• 输出结果：可选LLH、XYZ、ENU、NMEA

• 输出解算状态：可选OFF、Residuals残差、State

• Debug Trace等级：1-5级，level越高输出越多

• 基准站坐标：可输入、也可选伪距单点定位

• 天线类型：选*，自动获取O文件里的

1. 算完之后

• Plot：对解算结果可视化分析，黄色没固定，绿色固定

• view：查看解算结果，类似记事本

• KML：转为GoogleXML可把地图展示到地图上

建议：下静态数据，找动态车载数据，分别处理静态相对定位和处理动态相对定位，设置不同处理模式，分析定位结果的差异。

1. PPP数据处理

• 实时PPP：IGS/MGEX分析中心播发的实时卫星轨道和钟差产品，结合广播星历

• 事后或近实时：下载精密星历、钟差产品，结合其它精密改正信息实现定位

• RTKLIB使用必须给广播星历，因为解算前都会先进行一次伪距单点定位

五、SRTSVR

1、功能概述

• TCP Server：等待来自客户端的连接请求，处理请求并返回结果。

• TCP Client：主动角色，发送连接请求，等待服务器响应。

• Ntrip Server：将本地接收机的RTCM数据推送到Ntrip Caster。

• Ntrip Caster：用户管理和播发RTCM数据。

• Ntrip Client：登录Ntrip Caster获取RTCM数据。

2、界面

• 一个输入，多个输出

• 输入：Serial，TCP Client、TCP Server、Ntrip Client、Ntrip Server、UDP Server、File、FTP、HTTP

3、RTK2GO

• 相当于免费的Ntrip Caster，所有的用户都可把自己的数据源上传到Caster中，其它的用户都可以用Caster接受数据

• 连接：输入模式选Ntrip Client，通过网址和端口，点Ntrip就会弹出弹出数据源

4、输出

• 点左下角□框，开Input Stream Monitor查看数据流状态，可选很多种格式

• 输出也可选很多种，比如Ntrip Server可把自己的数据作为Caster，别人可以通过网络接受你的数据，选File把数据存成文件