关于RINEX文件的说明

简介：
RINEX（Receiver Independent Exchange format）是一种用于存储GPS、GLONASS等卫星导航系统接收机观测数据和导航电文的标准格式。本文将详细介绍RINEX文件的基本结构、内容以及应用方法，帮助用户更好地理解和使用此类文件进行定位与测量工作。 由于GPS接收机的种类繁多, GPS原始数据的数据处理过程变得非常复杂且繁琐。RINEX是“Receiver Independent Exchange Format”（即接收机通用数据交换格式）的缩写形式，为了使GPS数据处理软件能够适用于不同类型的接收器，并验证所用算法的有效性，首先需要将采集到的GPS数据转换为RINEX标准格式，然后再根据需求设计和编写相应的软件。这样一种方式使得同一款软件可以处理多种类型GPS接收机的数据。 美国德克萨斯大学应用研究实验室早期提出了一种名为FICA的标准文档格式，其主要目标是尽可能保留从各种不同类型接收器收集到的原始数据特征，并将二进制码转换为ASCII 码。虽然这种格式对数据库来说非常理想，但因其复杂性，在存储和调用大量信息时显得不够高效。此格式曾被用于CIGNET计划中。 随后, 美国大地测量局开发了ARGO格式，该格式能将不同型号接收机收集的数据重新进行标准化处理，并完全符合CIGNET的应用需求。然而这种格式固定不变，难以插入其他额外信息。 1989年，在瑞士伯尔尼大学天文研究所为支持EUREF计划提出的RINEX草案基础上，美国新墨西哥州举行的第五届国际卫星定位大地测量学术讨论会上成立了GPS交换格式的专题研究机构，并在该会议上确立了最初的RINEX（版本1.0）数据交换标准。随后于同年8月，在英国爱丁堡举办的国际大地测量协会上推荐使用RINEX作为通用的标准GPS数据交换格式。 经过一年半的应用，RINEX被证明是有效的GPS数据交换方式之一，并在1990年加拿大渥太华举行的第二届国际GPS精密定位学术讨论会上提出了版本2.0的建议。最终定稿是在瑞士伯尔尼于1993年召开的一次IGS地球动力学会议上通过。 当前，RINEX格式已经经过多次补充和修订，并成为大多数GPS数据处理软件的标准输入格式之一。通常情况下，一个完整的RINEX文件包括四种类型的ASCII码文本：观测数据、导航信息、气象状况以及GLONASS系统的卫星导航资料等四个部分组成。每个文件由字头块（HEADER SECTION）与包含实际内容的主体构成。 在这些标识符中，每行第61至80列的位置被规定为用于指示特定类型的数据，并且必须严格按照说明进行标注。RINEX格式通过指明所需的观测数据来优化存储空间需求，而无需考虑具体接收器的不同特点或限制每个记录到的字节数量。 一般来说，一个典型的RINEX文件名遵循一定的命名规则：ssssdddf.yyt其中“ssss”代表测站名称（以四字符表示），“ddd”是第一个观测历元的日序号，“f”为一天内数据分段编号；而yy和t分别指明了年份（两位数形式，如80-99对应1980至1999年间，00-76则涵盖2000年至2076年的范围）以及文件类型。在RINEX 2.0版本之后的GPS数据中，则采用GPST计时系统而非UTC时间来记录日期和时刻。 此外，在更新后的RINEX格式下不仅包含有GPS观测信息，还增加了GLONASS以及其他卫星系统的相关资料。“snn”被用来区分不同的卫星类型：其中“s”代表了具体的卫星体系标识符（G或空白表示GPS；R则对应于GLONASS系统），而“nn”则是指代特定的伪随机噪声码或者轨道编号。尽管气象数据文件在大多数情况下并不通用，且由于内容差异较大，并非所有接收器都能够获取到GLONASS导航信息，在这里我们主要讨论观测数据与导航资料两个方面的内容。