RTKLIB数据处理及实验步骤     DATE: 2020-01-10 10:48

 rtklib中进行数据处理的模块有两个,分别是后处理分析rtkpost与实时处理rtknav。

一、rtknavi
rtknavim模块将原始的观测数据作为输入执行实时的定位导航。并且用户通过设置定位模式为动态,输入流动站与基准站的接收机数据,可以执行模糊度OTF (on‐ he‐fly)解算下的RTK‐GPS/GNSS定位。
其主界面如下:
8.png

首先界面的左上角我们可以选择定位解算的时间参考系,如UTC、GPST等,并且正下方可以设置坐标参考系,如XYZ地心地固坐标,ENU东北天本地坐标系等。
点击界面的右上方的 "I"可以配置数据输入流的输入方式、数据格式及输入的数据类型。
9.png

可选的数据类型有基站、流动站数据及改正信息。

可选的输入类型有:

(a) Serial : Input data from a serial port (RS232C or USB)
(b) TCP Client : Connect to a TCP server and input data via the TCP connection
(c) TCP Server : Accept a TCP client connection and input data via the TCP connection
(d) NTRIP Client : Connect to a NTRIP caster [20] and input data via the NTRIP.
     NRTK (network RTK) server supporting NTRIP and RTCM 2/3 can also be used for the base‐station via Internet.
(e) File : Input data from a log file.
(f) FTP : Input data after downloading a file by FTP (Only for Correction)
(g) HTTP : Input data after downloading a file by HTTP (Only for Correction)

支持的数据格式包括:
(a) RTCM2 : RTCM 2.3
(b) RTCM3 : RTCM 3.0, 3.1 (with amendment 1‐5) and 3.2
(c) NovAtel OEM6 : NovAtel OEM4/V/6 and OEMStar binary format
(d) NovAtel OEM3 : NovAtel OEM3 (Millennium) binary format
(e) u‐Blox : u‐Blox LEA‐4T, 5T and 6T binary format
(f) Superstar II : NovAtel Superstar II binary format
(g) Hemisphere : Hemisphere Crescent/Eclipse binary format
(h) SkyTraq : SkyTraq S1315F binary format
(i) GW10 : Furuno GW‐10‐II/III binary format
(j) Javad : JAVAD GRIL/GREIS binary format
(k) NVS BINR : NVS NV08C BINR format
(l) BINEX : BINEX format (only supports big‐endian, forward, regular CRC)
(m) SP3 : SP3 precise ephemeris (only for Correction)

当我们选择了想要的输入方式后可以通过点击opt(options)选项进行相应的配置,如串口的端口号,服务器的地址等等。并且我们可以店家cmd(commend)选项进入界面通过命令行来执行数据输入的启动和结束。

我们点击“O”可以用同样的方式配置输出数据流的方式。点击“L”用来配置日志文件。

左半侧界面主要用来显示定位解算的结果,及定位模式;右半侧界面用来显示卫星系统卫星各频点的信噪比及可视卫星的个数及编号。我们可以通过点击O下的 向下箭头来选择所要显示频率,点击L下的向下箭头来选择显示的卫星图,包括流动站和基准站的天顶图等。

最主要的我们需要点击Options来进行解算模式的相关配置。这是使用RTKLIB进行数据结算的关键。
首先点击Options后我们会进入如下界面,Options下主要有7个选项卡来进行不同的配置。下面我们将分别进行介绍。读者也可以结合软件说明手册的3.5 Configure Positioning Options for RTKNAVI and RTKPOST这一章节来进行学习。
一、setting1
1.png

这个选项卡主要来选择:
定位模式(Positioning Mode):单点定位,相对定位,PPP,静态或动态;
观测数据的频点(Frequencies):单频,双频,多频;
滤波器类型(Filter Type):前向,后向,组合方式;
截至高度角(elevation mask angle);

信噪比门限(SNR Mask):可分别设置流动站,基准站 各频点的SNR;
流动站的模式:若流动站为运动状态会选择估计其速度与加速度;
地球潮汐正的方式(Earth Tides Correction);
电离层延时的改正方式(Ionosphere Correction):采用IF组合消除,改正信息改正,参数估计,全球电离层网格模型改正等等;
电离层延时的改正方式(troposphere correction):参数估计或者模型改正;
所使用的星历及时钟产品(Satellite Ephemeris/Clock):广播星历,精密星历,是否包含SSR改正信息;
卫星及接收机相位中心改正(Sat PCV/Rec PCV);

PPP模式下天线相位缠绕(PhWindup);
是否包含GPS IIA卫星(Reject Ecl);
是否开启接收机自主完好性监视(RAIM);
PPP的DCB改正(DB correct);
观测的卫星星座及所要排除的卫星PRN号。

二、setting2
2.png

此选项卡可进行的相关配置有:
整周模糊度的解算方式(AR):包括GPS,GLONASS,BDS系统;
整周模糊度解算Ratio检测的门限;
判决固定模糊度的置信度;
PPP-AR的FCB改正;
来进行模糊度搜索时lock 计数及截止高度角设置;
信号失锁时,周跳时模糊度初始化的值(Outage to Reset Ambiguity/Slip Thres);
差分模式下流动站和基站的最大时间差(Max Age of Differential);
设置时间同步模式(Sync Solution);

GDOP值的判决门限(Set the reject threshold of GDOP and innovation);
滤波器的更新迭代次数(Number of Iteration);
基线长度限制(Baseline Length Constraint);

三、Output
3.png

解算结果的输出设置,包括:
解的格式:坐标系及文件格式;
输出文件头部;
是否输出数据处理的相关设置;
时间格式;
小数位数;
设置经纬度格式;
设置字段的分隔符;
设置坐标系原点;
设置高程信息的格式;
设置大地水准面模型;
设置静态定位模式下的输出格式:所有历元还是起始历元
NMEA的输出间隔;
结算的结果的级别:状态估计和残差的水平;
设置调试跟踪文件的级别。

四、 Statistics
4.png


此选项卡用于配置解算结果分析的统计特性;
测量噪声项:
       伪距和载波相位误差的ratio值;
       载波相位基本偏差;
       设置载波相位误差标准偏差的仰角相关项;
       设置载波相位误差标准偏差的基线相关项;
       多普勒频率;
       过程噪声项:
       接收机加速度在水平和垂直方向的噪声;
       载波相位偏差的过程噪声项;
       垂直电离层延迟;
       天顶电离层延迟;
       卫星时钟稳定性。

五、Positions
5.png

设置流动站和基站的天线位置;
天线类型:天线PCV文件;
设置流动站天线相对于标记的天线参考点的误差;
输入测站位置文件:包含测站的经纬度及高程,ID,名字信息;

六、Files
6.png


设置数据处理所需的数据文件的路径,包含:
卫星及接收机天线改正信息文件:.atx和.pcv文件;
大地水准面模型;
PPP模式所需的DCB改正信息;
EOP文件:地球指向参数; 海洋潮汐的BLQ格式;
google earth的可执行文件路径;
用于存放FTP/HTTP下载内容的文件夹路径。

七、Misc(rtknavi模块中的设置)
7.png


设置数据处理循环的时间和缓冲区的大小;
设置与TCP/NTRIP客户端连接暂停和重连的时间间隔;
启用输出或日志文件交换,需在第二次设置之前的输出文件和新的输出文件之间的重叠时段;
设置内部结算缓冲器的大小和日志文件的大小;
选择要使用的导航信息:流动站、基站和改正信息;
若使用SBAS改正信息,需输入使用的SBAS卫星的卫星号;
监视器端口号;
设置HTTP/NTRIP代理服务器的地址和端口号;
设置输出的字体;
指定NORAD-TLE卫星轨道元素数据文件;
卫星号:指定要连接的卫星的PRN号。

在rtkpost模块内Misc选项卡与rtknavi中的有所不同:

image.png

设置的内容包括:
基站观测文件是否内插:若选择是,则基站数据线性内插流动站文件,并采用双差模型,若选择否。基站文件相邻历元仅进行双差;
如果选择使用SBAS的DGPS改正文件需输入使用的SBAS卫星的PRN号;
为流动站RINEX数据文件制定RINEX读取选项;
为基站RINEX数据文件制定RINEX读取选项;
测站(流动站/基站)ID列表:对于具有多个输入文件或多个会话的批处理,可以设置包含规定关键字的输入文件路径或输出文件路径;

至此,数据处理的相关配置就算完成了,点击start就可以开始数据解算。