Bernese PPP的数据处理方法

Bernese PPP的数据处理方法
berneseppp的数据处理方法
伯尼斯5。

0ppp数据结算步骤
bern的数据处理方法。

基本上可以分为下面几个步骤：一、处理数据的准备
该步骤包括准备观测文件、星历文件和更新数据处理所需的表格文件，然后将RINEX
格式的数据转换为伯尔尼二进制格式的文件，以加快数据读取速度。

rinex格式的文件分别为观测文件(ssssdddf．yyo)、导航文件(ssssdddf．yyn，ssssdddf．yyg)和气象文件(ssssdddf．yym)。

观测文件转换成bernese格式有如下四种
格式，它们分别为：*.pzh(相位非差头文件)*.pzo(相位非差观测文件)*.czh(码非差头文件)*.czo(码非差观测文件)
（1）原始文件（%%O、%%N、%%m）包括原始观测文件、原始导航文件和原始气象文件。

主要是原始观察文件；
(2)大地基准面文件(datum)包括了目前所用的大地基准面模型。

除非添加新的大地基
准面模型，一般无须更改；
（3）相位中心校正表（phase__igs.01）包括最常用的天线和接收机及其参数；（4）地球重力场模型（jgm3.，gemq3.）手动gemq3，Jgm3。

对于BPE操作，无需更改；（5）
极性偏差系数文件（poloff.）一般来说，没有必要改变；（6）卫星参数
（satellite.EX1）应更改为卫星ttt
(7)常数(const．)包括光速、l1、l2频率、地球半径、正常光压加速度等；一般不更改；
（8）接收机信息文件主要包括接收机类型、单双频、观测码、接收机相位中心校正等，如果有新的接收机类型，可以按照规定的格式添加到该文件中；
(9)地球自转参数信息文件(c04一$jj2.erp)$jj2为具体的年份，我们将其改成2002等，应该下载与观测值时间相符的相关文件；
（10）第二次跳过文件（gpsutc）GPS第二次跳过；
(11)卫星问题文件(sat一$jj2.crx)包括坏卫星和它们的观测值。

$jj2为具体年份，
我们将其改成2002等形式的年份；
（12）站点问题文件（stacrux.）记录天线高度和站中心校正的文件。

上述这些文件中,(2)一(12)都可从ftp://ftp.unibe.ch/aiub/bswuser/下载,一般情
况下,(2)、(4)、(5)、(7)、(8)、(10)、(12)都无须更改,(3)、(6)、(9)、(11)应该经常
更新,另外,还要准备天线高表文件、天线和接收机转换表文件、初始坐标文件和精密星历
文件,其中,精密星历文件要将从igs上下载的轨道格式sp3文件改成pre文件(sp3文件格式已于2002年9月5日更新为sp3一c格式),也可以从菜单menu2.0.21中下载,
如:igs10765.sp3改成igs10765.pre(bernese42软件中的所有文件名中字母必须大写),天线高表文
零件、天线和接收器转换表文件（值得注意的是，在生成天线和接收器转换表的过程中，已将其转换为RINEX格式。

观测文件中文件头中的接收器和天线类型应大写，否则会
发生错误），初始坐标文件必须手动生成，并且必须注意初始坐标文件中坐标输入的格式，否则会出现错误，可以通过网站更新数据或文件
二、卫星轨道标准化
卫星星历可以选择精确星历或广播星历。

伯尔尼软件在轨道部分有两个主要程序。

第
一个项目是
pre．tab(orbits/eop->createtabularorbits)，其主要工作是把精密星历从地心地
固坐标框架转换为惯性坐标框架，同时该程序也提取卫星的钟差。

第二个程序为
orbgen(orbits/eop->createstandardorbits)，其工作为由轨道表文件产生标准轨道。

通
常会对每一个时段(通常为一天)产生一个标准轨道文件。

如果利用的是精密星历，则经orbgen产生的标准轨道的均方根误差(rms)一般小于3cm。

orbgen还有一个重要功能就是
对解算的轨道元素积分以产生精密轨道。

三、计算接收机时钟改正量
用于计算接收机时钟校正的程序是codspp（处理->基于代码的锁同步）。

计算出的时钟校正存储在相位和伪距观测文件中。

该程序的输出文件中将提供后验均方根误差值。

4、形成基线文件
sngdif(processing->baselinefilecreation)根据选定的准则在整个处理网中形成独
立的基线单差文件。

一般选用最大观测值准则(obsmax)，也就是两测站间共同观测量为最
多者组成基线。

也可用人工方式或其他标准来定义基线。

五、相位观测值预处理
干净的相位观测是高精度定位的先决条件。

我们知道Bernese软件有多种数据预处理
方法。

然而，相位观测预处理的核心程序是mauprp（手动和自动红色处理）（处理->相位预处理）。

它可以处理非差分数据和单差分数据。

6、参数估计
bernese中参数估计有两个主程序，一个是gpsest(processing-
>parameterestimation)，基于原观测值来求解参数；另一个是addneq2(processing-
>normalequationstacking)(4．2版本是addneq)，基于伪观测值(法方程或者sinex文件)求解参数。

gpsest把预处理的相位观测量组成二次差观测值以求解坐标参数。

在具体求解时根据不同情况有很多不同的设置和技巧，尤其是对模糊度参数和历元参数(动态坐标和
接收机钟差)。

一般来说采用qif(quasidionospheredfree)方式求解模糊度，并且忽略基
线的相关性，用逐条基线求解的方式。

历元参数一般先预消除，然后在法方程层次上回代
求解。

值得强调的是观测值预处理和参数估计是一个迭代过程。

干净的观测值能得到更精
确的参数解，更精确的参数解又反过来帮助获得更干净的观测值。

七、多阶段综合解决方案
此部分程序为addneq2(processing->normalequationstacking)，将步骤6)所得各时
段的全部基线解作为伪观测值再进行平差，以求得更精确的参数解，或者反演一些其他参数，例如测站速度、地球自转参数等。

具体步骤如下：1）项目安装
2)拷贝或者下载gen相关文件、atm、sta文件夹到项目文件夹下
3）检查天气文件*ATM、通用文件（const）。

-基准面（投影平面）
义)-receiver.(接收机信息)-phascod.i01(相位中心改正表)-radomecodes-
satallit.i01(卫星信息文件)-sat$y+0.crx(卫星问题文件)-gpsutc.(由iers发布的跳秒
文件)-iau2000.nut(章动模型参数文件)-iers2000.sub(半日极移模型参数)-poloff.(极
偏差系数)-jgm3.(地球重力场模型)-csrc.tid(潮汐参数)-sinex.tro-sinxe.ppp-
sinex.rnx2snx-ionex.-ionex.ppp)，轨道文件*.pre和地球自转参数文件(极移信息文件
每周提供一次)*.iep
4） RINEX文件（时钟的RINEX文件位于out子目录中，这些文件与IGS轨道数据和ERP数据一起存储在orb子目录中。

这些文件包括站点和卫星的时钟误差校正，时钟误差
校正的采样间隔率为5分钟）
5)测站文件*.sta（在itrf2000叁考框架下，使用igs中心提供的数据，可以得到测
站先验坐标，先验坐标存在文件igs00.crd之中。

它是使用批处理ppp程序、按2002年
第143天生成实例中的测站坐标。

它包含所有的igs核心站（从igs00r.crd文件中拷贝
而来digs当时的叁考框架为itrf2000）坐标，其余测站的先验坐标为批处理程序ppp的
解算结果。

坐标历元是2000年01月01日。

与测站坐标文件相对应的速度场文件为
igs00.vel，igs00.vel文件中包含了核心站速度(从文件igs00r.vel中拷贝而来)，核心
站的速度是通过其他站的nnr-nuvel1a速度计算而来的。

在文件example.pld中提供了测
站被分布在不同板块上的情况。

在文件igs00.fix中包含所有igs核心站的列表。

当估计
测站坐标的时候,定义地球坐标系基准是非常有用的。

确认在bernese软件处理数据中的
测站信息正确性(测站名称、接收机类型、天线类型、天线高度，等等)，文件
example.sta是用来验证rinex文件的头文件信息。

必须使用这个文件的理由是：在实际中，rinex文件中会出现一些天线高度或者接收机/天线类型不正确，基于不同天线叁考点的天线高可能没有被正确测量。

同样地，在rinex文件中测站名称的命名可能与我们想要
处理的那些测站名称不一致。

接收机天线类型必须与文件phas_cod.i01那些定义相吻合，其原因是接收机天线相位中心的偏移量和变化量将被使用。

接收机类型必须定义在receiver.file中，在文件中正确地应用dcb进行修正。

在本节中提到的最后一个文件是
example.blq。

它提供、装载给要处理测站的海洋潮汐系数。

它一般在最终运行程序（gpsest）进行参数估计时被使用)
6）外推生成先验坐标*CRD（参考历元应设置为2000年1月1日，然后通过批处理
程序BPE中的PPP程序获得先验坐标）7）导入RINEX数据转换
8)准备极移信息文件
orb子目录提供一组固定地球方向信息，包括精密轨道文件（precision orbit file，pre）。

然而，精确轨道文件由IGS中心根据最终数据系列发布，更新频率为每周一次，
可作为同一周的轨道文件EOPs。

这些以iers/IGS标准格式定义的信息文件（伯尔尼语文
件扩展名为*.IEP）必须转换为以伯尔尼语内部EOP格式定义的信息文件（伯尔尼语文件
扩展名为*.ERP）。

9)生成列表式的轨道文件(tab)和卫星时钟文件(clk），如果没有广播星历轨道文件
使用，运行程序codspp运行时将调用时钟文件10)生成标准轨道文件*.std
输出文件包含关于每个卫星的RMS误差的重要信息。

如果使用的精密轨道数据与EOP
文件中的信息一致（实际RMS误差取决于精密轨道文件和极移文件的质量，这实现了ITRF 参考框架和ICRF参考框架之间的转换；以及操作程序orbgen中选择的轨道模型选项），
然后，每颗卫星的均方根误差不应大于1~2cm。

将第二次迭代后的均方根误差与第二次迭
代后的均方根误差进行比较，可以得出结论，第二次迭代后的结果足以生成精确的GNSS
卫星标准轨道数据。

11）接收机时钟同步计算（codspp）
在输出文件中，最重要的信息是：
clockoffsetsstoredincode+phaseobservationfiles（储存于码+相位的观测值文件中的
钟差值），它将显示出通过运行程序codspp计算出的接收机钟差值δk同时被保存在码、相位观测值文件中。

通过这一步计算，在示例数据进一步处理过程中不再使用码观测值文件。

在程序codspp运行结束后的输出文件中，可以检查到（每个处理后的非差（zerodifference）文件）后验均方根误差（posteriorirmserror）。

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