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GNSS连续运行参考站勘选数据质量分析

2015-01-29 14:19:19

蛋白质组学质谱数据是蛋白质组学分析的根本,质谱图谱的质量与检索
蛋白质组学质谱数据是蛋白质组学分析的根本,质谱图谱的质量与检索GNSS连续运行参考站勘选数据质量分析数据分析图表财务分析表

GNSS 延续运转参考站勘选数据质量分析许大肆 (辽宁省基础测绘院,辽宁 锦州,121003)【择要】 数据质量分析是 GNSS 延续运转参考站站址勘选的一项必要任务, 对勘选的观测数据停止必要的质量分析, 对确保系统建造质量具有严重意义。

本文运用 TEQC 数据预处置软件辽宁省朝阳、大连等 GNSS 延续运转参考站站 址勘选的数据停止了分析,猎取了数据质量、GPS 接纳机和天线功能等目标,关于今后 GPS 延续观测站的建造具有指 导意义。

【要紧词】 GNSS 延续运转参考站;TEQC;数据质量分析GNSS Continuously Operating Reference Station location choice of data quality analysis Xu Da-li (The Basis Surveying and Mapping Imstitute of Liaoning Province,Liaoning Jinzhou,121003,China) Abstract: Data quality analysis is a necessary work on selection of station of Continuously Operating Reference Station (CORS) of Global Navigation Satellite System (GNSS), which is important for the system construction quality. In this paper, after analysis of the survey station location data of GNSS CORS of Chaoyang, Dalian and other city with data pre-processing software TEQC, data quality, GPS receiver and antenna performance and other indexes are received ,which is a good reference for constructing CORS of GPS. Key word: GNSS Continuous Operating Reference Station;TEQC;Data quality analysis1引言GNSS 延续运转参考站的树立包括站址的抉择、观测墩的设计与修建、网络的布设等任务,在 没有对参考站勘选的观测数据停止质量分析的状况下,参考站系统也能够树立,往往运转得也异常 有效,即使是某一参考站的观测质量或许是某一时段观测质量的不动摇,关于市域级的参考站系统, 均能自动剔除和修复一些观测的粗差或许周跳,对处置的结果没有清楚的妨碍。

但是为了确保 GPS 的解算质量以及省域级或更大区域延续参考系统的运转, 在站址勘选的时辰, 对 GPS 接纳机的观测数据停止必要的质量分析,从而更明晰地了解拟建站点周边的环境能否存在对 参考站的搅扰、有否惹起多途径效应的反射物、以及电离层对流层的妨碍状况,对确保系统建造质 量具有严重意义。

测绘信息网 http://www.othermap.com/ TEQC 是由 UNAVCO Facility 为追求 GPS 监测站数据管理效劳而研发的发布收费软件,其前身 QC(Quality Check)次第是用 Fortran 编篡的,移植性较差,后来 UNAVCO 用 C 言语重写了全部代 码,目前仅收费提供可实行次第。

TEQC 被普遍运用在都市、大型工程操作网的 GPS 数据预处置,有助于对观测误差的分析,特殊 是提高测量成效的精度。

本文就 TEQC 的要紧功用作简明讲解,并经过对辽宁朝阳、大连等 7 个GNSS延续运转参考站 勘选的延续观测数据的质量检测和分析,对延续运转参考站址勘选对的周边环境的要求有了更明晰 的看法,积聚了经验,为其他地域或省域在参考站选址时提供了参考的依照。

2TEQC 对 GPS 数据分析原理【1】TEQC 简明易用功用强盛,它包括数据格式转换、编辑和质量检核三大功用。

TEQC 中的质量检核部分对 GPS/GLONASS 伪距和相位观测量,以线性组合的方式分析 L1、L2

的多途径效应,电离层对 L1 载波的相位妨碍,电离层延迟的改变,L1、L2 的信噪比以及接纳机的 钟漂和周跳等。

在其结果择要文件(*.00s)中,列出了历元、观测值统计、观测失锁统计、观测值删除统计以 及比拟严重的结果参数 MP1、MP2、o/slps 值。

其中 MP1、MP2 分手显示 L1、L2 载波上的多途径 效应对伪距和相位妨碍的综合目标,o/slps 显示观测值和周跳比,能直截了当反响出数据的周跳状况。

2    2  MP 1    2 1  p1  1    1   1(1) 2   2  MP2  p 2    1 2 1     1   1  (2)其中 p1 、 p 2 分手是双频伪距观测值,  1 、 2 为相位观测值。

观测值和周跳比以其它一种方式 CSR 来显示:CSR 1000 o/slps(3)结果文件*.ion、 *.iod 分手是观测时段的电离层延迟与变率, *.sn1、 *.sn2 分手是 L1、 L2 信噪比。

ion 1 n11  n2 2  m1  m2   1 L1  L2   1  1 ( 4)iod  L1  L2  j  L1  L2  j 1 / t j  t j 1   12 2其中 1 、 2 是波长,L1、L2 是双频载波相位观测值, n1 、 n2 是整周模糊度, m1 、 m2 是双频 载波相位观测值的多途径效应,  是 L1、L2 的频率的平方比(   f1 / f 2 ) 。

GPS 观测站点的观测环境、观测数据的质量反响在 MP1、MP2、CSR 值上。

33.1观测数据格式转换常用的 GPS 数据贮存格式罕见的平常有三种数据:观测数据(OBServation data,简写 OBS,为接纳机记载的伪距、相位 观测值)、导航数据(NAVavigation data,简写 NAV,记载卫星实时发布的播送星历)和睦象数据 (METerological data,简写 MET,记载气候仪器观测的温、压、湿度状况)。

目前各类数据都以 RINEX 格式贮存。

3.2 应用 TEQC 停止格式转换在 TEQC 的开垦进程中,众多 GPS 接纳机厂商提供了有关各自原始数据格式的信息,使得 TEQC 能够将多种接纳机记载的原始二进制数据转换为 RINEX 格式。

TEQC目前要紧支援以下型号接纳机数据格式: • Trimble 下载数据格式 (DAT, MES, ION, EPH 文件) • Trimble RT17 and RT27 格式RS-232 实时数据流文件格式 • Trimble 4700 R7, 5700, NetRS BINEX 格式 • Ashtech 下载文件格式 ("Version 3" B-, E-, S-, and D-文件) • Ashtech MBEN/PBEN 和DBEN 格式RS-232 实时数据流文件格式 • Ashtech Z-12 CGRS R-文件格式

• Ashtech micro-Z CGRS U-文件格式 • TurboRogue/TurboStar 和Benchmark ACT 接纳机数据格式ConanBinary • Rogue/TurboRogue/TurboStar 和Benchmark ACT 接纳机数据格式TurboBinary • Leica System 500 和1200 MDB 数据格式 • Leica System 500 和1200 LB2 数据格式 • Leica MC1000/SR9600 LB2 数据格式 • Topcon TPS/Javad JPS *2 数据格式 • Rockwell Zodiac 数据格式 • Texas 装备TI-4100 GESAR & BEPP/CORE 数据格式等 对应不同型号接纳机和不同类型数据格式,转换命令行方式也不同。

例如转换Ashtech 接纳机 数据: 下载文件为尺度RINEX 文件办法如下: teqc -ash d -0.obs L1+l2+ca+p2+p1 BBJFSA03.250 > BJFS2500.03O 输入文件为BBJFSA03.250,输入文件为BJFS2500.03O。

TEQC 的缺省输入格式为 RINEX version 2.XX (2.10),其它格式能够在运转时指定。

4数据编辑应用TEQC 软件我们能够编辑尺度的RINEX 文件。

要紧有: • 确认已有的RINEX 文件能否合适尺度格式 • 检验和编辑(添加、删除)RINEX 头文件中严重信息 • 兼并多个RINEX 文件 • 依照要求对RINEX 文件停止数据分流 能够事前设置或编辑一配置文件,将需求改动和添加的条文添加到配置文件中,就可简明的完 成RINEX 头文件编辑任务,假设在命令行中抉择多种“开关”,也可完成数据的兼并以及分流义务。

5 质量检验TEQC 可用于观测文件的质量检验,其语法为: teqc +qc -nav n文件 o文件 其中,n文件为尺度的RINEX导航星历文件;o文件为尺度的RINEX原始数据文件 运转后将生成多个结果文件,其中质量检验小结在后缀为“.YYS”的文件中,在此文件中,可 以检查数据的采集时刻长度、数据采样率、观测时期多途径妨碍(MP1、MP2)、周跳、信噪比、观 测才干等。

参数如下(表 1): 表 1 设置参数表参数称号 寓意 推举值 Receiver tracking capability 接纳机跟踪才干 12 Maximum ionospheric rate (L1) 最大电离层改变率 400.00 cm/min Expected rms level of P1 multipath P1多途径 50cm Expected rms level of P2 multipath P2多途径 65cm Orbit path spline fitsample time 轨道样条拟合采样时刻 10 min Elevation mask (cutoff) 卫星截至高度角 10度 „„ Do multipath observables Tolerance for 1-ms clock slips „„ YES 1.00e-002 ms1-ms钟漂应承值

„„„„„„结果文件中,能够简明地直截了当检查下列标志行数据: first epoch last epoch hrs dt #expt #have % mp1 mp2 o/slps SUM 09 5 6 00:41 09 5 6 11:12 10.52 15 23426 22955 98 0.25 0.24 2551 详细寓意如下(表2): 表2 参数寓意表first epoch last epoch hrs dt #exp #have % mp1 mp2 o/slps末尾历元时辰 完毕历元时辰 观测时刻长度 数据采样率 应采集数据量 实践采集数据量 数据应用率 L1多途径妨碍 L2多途径妨碍 观测数据周跳个数6 GNSS 延续运转参考站的数据质量分析6.1 本次 GNSS 延续运转参考站勘选站址阐明本次勘选的 GNSS 延续运转参考站有 7 个固定站组成,差不多掩盖全省行政管辖区域。

堪选站址 全部采取 ASHTECH UZ-12 双频大地型 GPS 接纳机停止观测,要求卫星截至高度角为 0 度,数据采样 率为 30 秒,延续测试时刻不低于 24 小时,测试要求有效观测量不低于 85%,数据观测质量 MP1 和 MP2 不大于 0.5m。

6.2 观测数据质量分析我们就以本次勘选 GNSS 延续运转参考站的数据为例, 讲解在 GNSS 延续运转参考站站址勘选中 用 TEQC 停止数据质量分析的状况。

本次试验采取的数据列于表 3 中,包括 LNCY(辽宁朝阳)、LNXM (辽宁新民)和 LNDL(辽宁大连)等 7 个参考站。

图 1 和表 4 列出了各站实践观测历元数与实际值的比拟, 其中 LNCY、LNXM、LNDL 和 LNFC 的实测数占到了实际值的 99%以上,而 LNHR、LNQY 和 LNZH 站略低,结果标明这 7 个勘选站址的观 测才干都格外强。

图 2 显示了各站址观测数据的周跳数多少, LNCY、 LNFC 和 LNZH 的周跳最少, 而 LNHR 的周跳数最多。

27500 27000 26500 26000 25500 25000 24500 24000 LNCY LNXM LNDL LNFC LNHR LNQY LNZH #expt #have图1实际观测历元数(#expt)和实践观测数(#have)统计图30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 LNCY LNXM LNDL LNFC LNHR LNQY LNZH图2每周跳观测历元数(obs/slip)统计图表 3 勘选观测数据列表代码 LNCY LNXM LNDL LNFC LNHR LNQY LNZH所在地 朝阳 新民 大连 凤城 桓仁 清原 庄河接纳机 ASHTECH UZ-12 ASHTECH UZ-12 ASHTECH UZ-12 ASHTECH UZ-12 ASHTECH UZ-12 ASHTECH UZ-12 ASHTECH UZ-12天线 701975-01-GP 701975-01-GP 701975-01-GP 701975-01-GP 701975-01-GP 701975-01-GP 701975-01-GP观测时刻(2009 年:Doy) 219 215 226 230 232 234 228表 4 勘选测量数据统计值(截至高度角为 0°)测站 LNCY LNXM LNDL LNFC LNHR LNQY LNZHdoy 219 215 226 230 232 234 228hrs 25.46 24.81 25.05 24.87 25.17 25.48 24.77dt 30 30 30 30 30 30 30#expt 26607 25687 26068 25856 26091 27304 25800#have 26554 25365 25822 25742 25679 26671 25362% 100 99 99 100 98 98 98mp1 0.15 0.27 0.28 0.16 0.39 0.28 0.27mp2 0.14 0.27 0.27 0.14 0.36 0.23 0.23o/slps 26554 6341 2869 25742 951 3334 25362全部延续运转参考站勘选观测数据的有效观测量均大于 85%(表 4),观测数据的 MP1 与 MP 均 小于 0.5 m(图 3)。

分析标明 LNCY、LNFC 站的多途径效应的妨碍较小,而 LNHR 站则相对较大;但 都合适选址要求。

从信噪比统计来看(图 4),随着卫星高度角的降低,信噪比也会降低。

0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 LNCY LNXM LNDL LNFC LNHR LNQY LNZH MP1 MP2图39 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 20 40 高度角 60 80多途径效应妨碍分析图8 7LNCY LNXM LNDL LNFC LNHR LNQY LNZH 1006L2-SNRL1-SNR5 4 3 2 1 0 0 20 40 高度角 60 80LNCY LNXM LNDL LNFC LNHR LNQY LNZH 100图4信噪比统计图7 完毕语对 GNSS 延续运转参考站勘选数据应用 TEQC 软件停止质量分析,从失掉的结果看,数据质量 都异常动摇,差不多合适 GNSS 延续运转参考站勘选尺度,各站址的观测环境良好。

经过对数据质量检测分析不只关心了解预选 GNSS 延续运转参考站周边观测环境的好坏以及是 否存在观测条件较大的改变,比如站临近电磁搅扰,或暂时性的遮盖形成 GPS 信号中缀等;而且积 累了相关任务经验,为其他地域或省域在参考站选址时提供了参考的依照。

同时对其他应用 GPS 进 行的测绘任务的数据质量分析提供了格外好的参考。

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[7] 李洪玉,王耀强,陈雷等.应用 TEQC 对 GPS 数据质量的分析[J].测绘与空间天文信息,2009,32 (2) :80-82.作者简介:许大肆(1973-),男,辽宁省锦州市,初级工程师,大学本科,1997 年武汉测绘科技大学毕 业,辽宁省基础测绘院从事专业测绘任务至今。

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