摘 要:TEQC是由UNCO组织开发的用于GPS数据质量分析的应用共享软件,可用于检查双频GPS接收机的动态和静态数据质量.它利用伪距观测值和载波相位观测值的线性组合来对GPS数据中的误差进行估计,在快速评定GPS数据质量方面非常优秀.本文主要介绍了TEQC在GPS数据预处理的应用,对GPS数据质量评估有着重要的意义.
关 键 词 :TEQC 数据预处理 数据编辑 质量检查
TEQC(Translate/Edit/QualityCheck/ Coordinate)是由UNCO Faclity 研制的为地学研究GPS监测站数据管理怎么写作的公开免费软件,可用于检查双频GPS接收机的动态和静态数据质量.它利用伪距观测值和载波相位观测值的线形组合来进行GPS数据中的误差估计,在快速评定GPS数据质量方面有非常大的优势,一方面速度快,没有繁琐的操作步骤,只用几条简单的命令即可;另一方面能对GPS观测数据进行多角度全方位的质量分析,能分别从卫星高度角、方位角、多路径效应、电离层延迟误差、电离层延迟变化率、信噪比等方面在Qcview配合下用图形的形式直观的反映GPS观测数据的质量.
TEQC的应用也很简单,命令格式非常有规律,其基本格式为:teqc{options}[File1 File2等]>File,其中teqc是可执行程序的名字(如teqc.exe),options是控制参数,teqc软件包含了三百种左右的参数,可以控制完成各种功能,如格式转换、数据编辑、质量检查、点位坐标计算和帮助等.在参数前包含有"+"或"-"符号, "+"表示打开某一参数功能,也可以表示输出数据到屏幕(或文件)."-"表示关闭某一参数功能或输入数据到文件.File1、Fiel2为待处理的数据文件.>File表示把处理结果保存到File中,若File所在目录已有名为File的文件,则覆盖之,否则自动创建名为File的文件.下面具体介绍TEQC在GPS数据预处理中的一些应用.
1.RINEX格式转换(Translate)
不同的GPS接收机采用不同的数据格式,这给GPS数据处理软件造成了一定的困难,为了解决后处理软件数据的交换和输入格式问题,伯尔尼大学天文研究所提出了独立于接收机类型的数据交换格式RINEX,这一格式可以被所有的GPS数据处理软件识别.通过TEQC就可以把一些常用GPS的接收数据转换为RINEX.
以TRIMBLE 4700为例,介绍把该接收机所接收到的数据文件转换成RINEX观测数据文件、导航数据文件和气象文件,其他类型的接收机转换与之类似.命令格式如下:
式中, -tr 指明接收机的类型为trimble;do 指明输入文件为Dat 文件、输出为RINEX 观测数据文件(o文件) ; -week 1323 (可选) 指明观测日期对应的GPS 周数,或以年/ 月/ 日方式表示(即上述命令也可以表示成teqc -tr do -week 2005/05/18 +n trimbel.05n trimbel.dat > trimbel. 05o); +n 指明同时输出RINEX 导航数据文件;转换结果文件为观测数据文件trimbel.05o 和导航文件trimbel.05n.
上述命令的控制参数设置项根据GPS种类的不同可自行设置,常用的GPS类型对应的控制参数如表1.
2.RINEX文件的切割
在进行GPS数据观测时,一般情况下刚开始一段时间的观测数据精度较差,所以对观测文件中时间的选取就很有必要.在TEQC中,利用时间窗可对RINEX文件进行任意的切割,使得对RINEX文件的提取相当容易.时间窗的设置常采用以下格式: [ start ] +d[ Y,M ,d ,h ,m ,s ] 指定以RINEX文件开始观测时间为上限的时间间隔+d[ Y,M ,d ,h ,m ,s ].例如提取trimble中前10个小时的数据命令格式如下:
3.RINEX文件的合并
TEQC既然可以对RINEX进行切割,就可以对其进行合并.但要注意的是要合并的文件除了要求是RINEX格式外,还必须实在时间上连续的文件.合并的命令格式如下:
表示把file1,file2等合并为myfile并输出.
4.卫星系统的选择和特定卫星的禁用
对于GPS/GLONASS双星接收机,可以使用TEQC 进行卫星的选用,如去掉GLONASS 卫星数据的指令是: > teqc - R 输入文件> 输出文件,如 > teqc - R trimbel. 05o > trimble. new ,禁用prn # 的GPS 卫星的观测数据指令是: > teqc - G # 输入文件> 输出文件.其中prn #为卫星的编号.
如禁用trimble.05o文件中第7颗卫星的命令格式如下:
5卫星高度角的设置
电离层延迟、多路径效应、接收机噪声是影响GPS数据质量的主要因素,在进行对流层和电离层延迟分析时,需要考虑低高度角卫星,用如下指令可以设置卫星高度角限值.
teqc -set-mask x 输入文件> 输出文件.
如要把trimble.05o中卫星的高度角限值设为15度,命令如下:
6.电离层的有关设定
电离层设定有电离层延迟变化率和电离层延迟误差两个方面.命令分别如下:
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1)电离层延迟.命令:teqc -ion_jump # file1>file2 设置电离层延迟的最大值为#cm,默认为1.00e+035.
2)电离层变化率.命令:teqc -iod_jump # file1>file2 设置电离层延迟变化率为#cm,默认为400cm/m. 7 质量检核(QualityCheck)
TEQC应用软件的数据质量检查功能可以处理静态或动态双频GPS和GLONASS导航定位系统的接收数据.根据是否利用导航文件信息,TEQC进行质量检核的方法可分为qc2lite和qc2full两种.
1)qc2lite 方式
如果输入文件只有RINEX 观测数据文件而没有导航数据文件,那么TEQC 将会在qc2lite 方式下运行.如运行> teqc + qc trimble. 05o , TEQC 则对文件trimble. 05o 在qc2lite 方式下进行质量检核.通常在缺省状态下,质量检核的结果会生成以下报告文件:trimble. 05s(数据文件)、trimble.ion (电离层延迟误差) 、trimble. iod(电离层延迟变化率) 、trimble.mp1 ( L 1载波C/ A 码或P 码伪距的多路径影响) 、trimble.mp2 ( L 2载波P 码伪距的多路径影响) 、trimble.sn1 ( L 1 载波的信噪比) 、trimble.sn2( L 2载波的信噪比).
2)qc2full 方式.
如果输入文件为RINEX观测数据文件和导航数据文件,运行teqc +qc -n trimble.05n trimble.05o ;或者导航数据文件和观测数据文件在同一目录下,则TEQC 会自动搜索导航数据文件,而无需用-n 指定,即运行> teqc + qc trimble. 05o ,此时TEQC 则对文件trimble.05o 在qc2full 方式下进行质量检核.检核的结果除qc2lite 方式下的报告文件外,还增添了卫星和接收机天线的位置信息以及两个数据文件trimble. azi (方位角)和 trimble. ele(高度角).
8 各历元伪距单点定位计算(Coordate)
虽然TEQC是一专业的GPS数据预处理软件,但是也可进行各历元伪距的单点定位.计算单点在WGS-84坐标系中的坐标命令格式如下:
注意:虽然在上述命令中没有用到导航文件(.N),但是在所进行操作的目录下必须有导航文件,否则会显示: The instruction at 0x0043fe01 referenced memory at 0x0000000c. The memory could not be read.错误信息,不能运行上述命令.
上面简单的介绍了TEQC在GPS数据预处理中的部分应用.从中我们可以看出该软件不但操作简单,更重要的是在数据传输、编辑、质量检核方面有着非常强大的功能,如果能熟练掌握,一定会给我们的工作带来不少便利.