Chuyển đổi RINEX phiên bản 2.11 sang phiên bản 3.01
Tóm tắt
Với mục đích trao đoi so liệu của hệ thong vệ tinh dẫn đường toàn cầu (GNSS) và xử lý được bằng các phần mềm khác nhau, tệp sổ liệu RINEX (Receiver Independent Exchange) được cộng đồng quốc tế chuấn hóa về dạng ASCII, không phụ thuộc vào loại máy thu. Ke từ khi ra đời năm 1990 cho đến nay, RINEX luôn được hoàn thiện bo sung và phát triển. Với các phiên bản RINEX 3.xx, các thông tin của các hệ thong định vị vệ tinh được thế hiện đầy đủ hơn và trực quan hơn so với các phiên bản trước đó. Đe thuận tiện cho việc sử dụng dữ liệu, các hãng chế tạo máy thu GNSS đều thiết kế phần mềm có chức năng chuyến đối sổ liệu đo gốc sang dạng RINEX. Tuy nhiên, các phần mềm này lại không có chức năng chuyến đối giữa các phiên bản RINEX. Trong một sổ trường hợp xử lý sổ liệu GNSS, RINEX phiên bản 2.xx cần được chuyến sang phiên bản 3.xx đế tránh nhầm lẫn trong việc sử dụng các thông tin dữ liệu. Trong nghiên cứu này các thông tin cơ bản trong cẩu trúc của tệp RINEXphiên bản 2.xx và 3.xx được trình bày Bên cạnh đó, cẩu trúc của sổ liệu đo RINEXphiên bản 2.11 cũng sẽ được chuyến sang phiên bản 3.01. Kết quả nghiên cứu giúp người sử dụng có thêm công cụ và làm chủ trong công tác xử lý sổ liệu GNSS.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Chuyển đổi RINEX phiên bản 2.11 sang phiên bản 3.01
![Chuyển đổi RINEX phiên bản 2.11 sang phiên bản 3.01 Chuyển đổi RINEX phiên bản 2.11 sang phiên bản 3.01](https://s1.tailieuvn.net/xb70nb5jd4llaq8g/thumb/2021/11/22/chuyen-doi-rinex-phien-ban-211-sang-phien-ban-301_Tn66GGVi7j.jpg)
CHUYỂN ĐÔI RINEX PHIÊN BẢN 2.11 SANG PHIÊN BẢN 3.01 Bùi Thị Hồng Thắm1, Vy Quốc Hải2 1Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội 2Viện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Tóm tắt Với mục đích trao đoi so liệu của hệ thong vệ tinh dẫn đường toàn cầu (GNSS) và xử lý được bằng các phần mềm khác nhau, tệp sổ liệu RINEX (Receiver Independent Exchange) được cộng đồng quốc tế chuấn hóa về dạng ASCII, không phụ thuộc vào loại máy thu. Ke từ khi ra đời năm 1990 cho đến nay, RINEX luôn được hoàn thiện bo sung và phát triển. Với các phiên bản RINEX 3.xx, các thông tin của các hệ thong định vị vệ tinh được thế hiện đầy đủ hơn và trực quan hơn so với các phiên bản trước đó. Đe thuận tiện cho việc sử dụng dữ liệu, các hãng chế tạo máy thu GNSS đều thiết kế phần mềm có chức năng chuyến đối sổ liệu đo gốc sang dạng RINEX. Tuy nhiên, các phần mềm này lại không có chức năng chuyến đối giữa các phiên bản RINEX. Trong một sổ trường hợp xử lý sổ liệu GNSS, RINEX phiên bản 2.xx cần được chuyến sang phiên bản 3.xx đế tránh nhầm lẫn trong việc sử dụng các thông tin dữ liệu. Trong nghiên cứu này các thông tin cơ bản trong cẩu trúc của tệp RINEXphiên bản 2.xx và 3.xx được trình bày Bên cạnh đó, cẩu trúc của sổ liệu đo RINEXphiên bản 2.11 cũng sẽ được chuyến sang phiên bản 3.01. Kết quả nghiên cứu giúp người sử dụng có thêm công cụ và làm chủ trong công tác xử lý sổ liệu GNSS. Từ khóa: RINEX; GNSS; Số liệu GNSS Abstract Converting RINEX version 2.11 to version 3.01 For the purpose of data exchange of the global navigation satellite system and data processing using different softwares, the receiver independent exchange data file RINEX is standardized on ASCII by the international community, regardless of the type of receiver Since its inception in 1990, RINEX has always been refined and developed. With RINEX versions 3.xx, the information of satellite navigation systems are more complete and visual than previous versions. To facilitate the use of data, all of GNSS receiver manufacturers designed software that converts the original measurement data into RINEX format. However these softwares do not have the function ofconverting among RINEX versions. In some cases of GNSS data processing, RINEX version 2.xx should be transferred to version 3.xx to avoid confusion in the use of information. In this study, basic information in the structure of the file RINEX version 2.xx and 3.xx is presented. Besides, the data in format of RINEXversion 2.11 will also be transferred to version 3.01 format. Research results will help users to have more tools in GNSS data processing. Keywords: RINEX; GNSS; GNSS data Đặt vấn đề RINEX (Receiver Independent Exchange) là định dạng dữ liệu thô của hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu dưới dạng ASCII (American Standard Code for Information Interchange - Chuẩn mã trao đổi thông tin Hoa Kỳ). Khác với các định dạng *.dat, *.T01, *.sth,... của máy thu GNSS, dữ liệu RINEX hiển thị như một văn bản, do đó người sử dụng có thể nghiên cứu, biên tập, lưu trữ, trao đối thông tin và xử lý bằng các phần mềm xử lý số liệu GNSS. Theo thời gian, định dạng RINEX được hoàn thiện bổ sung và phát triển. Phiên bản RINEX đầu tiên được phát hành bởi W Gurtner và G. Mader ngày 9 tháng 10 năm 1990. Năm 1993, RINEX 2 được phát hành, sau đó đã được sửa đổi nhiều lần tạo ra các phiên bản 2.xx. Tháng 11 năm 2007, phiên bản RINEX 3.00 đã được công bố và áp dụng. Phiên bản mới nhất hiện nay là RINEX 3.04 mới được công bố vào tháng 11 năm 2018. So với các RINEX phiên bản 1 và 2, RINEX phiên bản 3 có những ưu điếm vượt trội. Bên cạnh việc cho phép lưu trữ đa dạng horn các phép đo hay nói cách khác các thông tin của các hệ thống định vị được thể hiện đầy đủ horn thì cách hiển thi các thông tin trong tệp RINEX 3 cững trực quan hơn so với các phiên bản trước đó. Như vậy, các thông tin của các hệ thống định vị vệ tinh có thể được sử dụng triệt để, người sử dụng tránh được những nhầm lẫn trong quá trình khai thác số liệu RINEX. Thực tế cho thấy, các phần mềm của các hãng chế tạo máy thu chỉ cho phép chuyển số liệu đo GNSS gốc sang dạng RINEX mà không có chức năng chuyến đổi dữ liệu giữa các phiên bản RINEX. Vì vậy, trong nghiên cứu này, công cụ chuyển đổi RINEX phiên bản 2.11 sang phiên bản 3.01 lần đầu tiên được khai thác thực hiện tại Việt Nam. Người sử dụng sẽ có thêm các công cụ hữu ích và làm chủ trong công tác xử lý số liệu GNSS. Cơ sở lý luận, dỡ liệu và phương pháp nghiên cứu Cư sở lỷ luận về dữ liệu RINEX * Số liệu dạng RINEX Định dạng RINEX số liệu đo của các hệ thống định vị vệ tinh là định dạng độc lập, không phụ thuộc vào máy thu GNSS. Định dạng của RINEX gồm các loại tệp ASCII: Tệp số liệu đo (Observation Data File); Tệp lịch vệ tinh (Navigation Message File); Tệp số liệu khí tượng (Meteorological Data File); Tệp lịch vệ tinh GLONASS (GLONASS Navigation Message File); Tệp lịch vệ tinh GEO (GEO Navigation Message File); Tệp so liệu đồng ho máy thu, vệ tinh (Satellite and Receiver Clock Date File); Tệp lịch vệ tinh SBAS (SBAS Broadcast Data File) [1]. Ký hiệu tệp RINEX có dạng ssssdddf. yyt, thì các ký tự này có ý nghĩa: ssss là 4 ký tự ký hiệu tên điểm đo; ddd là ngày trong năm (DOY - day of year) của trị đo đầu tiên; f là ký hiệu ca đo trong ngày; yy là 2 ký tự chỉ năm; t là kiểu tệp (trong đó: t = O là tệp số liệu đo; t = N là tệp lịch vệ tinh GPS; t = M là tệp số liệu khí tượng; t = G là tệp lịch vệ tinh GLONASS; t = L là tệp lịch vệ tinh Galileo; t = B là tệp lịch vệ tinh của SBAS; t = H là tệp lịch vệ tinh địa tĩnh của GPS; t = C là tệp số liệu đồng hồ; t = S là tệp tổng hợp). Mỗi tệp RINEX được chia làm phần đầu tệp và phần thân tệp. Phần đầu tệp chứa các thông tin tổng quát liên quan tới toàn bộ tệp số liệu, phần thân tệp chứa số liệu. Số liệu đo của GNSS chuyển về dạng RINEX thường có 2 dạng tệp là: Tệp thông tin đạo hàng, chứa các số liệu quỹ đạo vệ tinh, số hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh và tình trạng của hệ thống. Tệp này có phần đuôi là *.YYn (hoặc *.nav), *.YYg, *.YYc,... tùy thuộc máy thu thu tín hiệu vệ tinh của hệ thống định vị nào, trong đó YY là 2 số cuối của năm (số liệu đo). Nội dung của tệp thông tin đạo hàng của các máy thu cùng ca đo thường như nhau. Tệp số liệu đo, chứa các trị đo khác nhau như trị đo khoảng cách giả theocode, trị đo pha song tải, trị đo Doppler,... Tệp này có phần đuôi là *.YYo hoặc *.obs (observation). Đối với các trị đo chưa trong tệp, các quy định trong RINEX như sau: C là trị đo khoảng cách giả (C1), (P1, P2) có đơn vị mét; L là trị pha song tải (L1, L2) có đơn vị là chu kỳ; D là trị đo hiệu khoảng cách Doppler (D1, D2) có đơn vị là mét; S là cường độ tín hiệu. Trong khuôn khổ của nghiên cứu này, tệp số liệu đo dạng RINEX sẽ được trình bày vì đây là tệp dữ liệu rất quan trọng mà mọi ứng dụng đều sử dụng đến. * Dữ liệu RINEX phiên bản 2.xx và phiên bản 3.xx - Dữ liệu RINEX phiên bản 2.xx Các phiên bản RINEX 2.xx đó là 2.0, 2.10, 2.11 và 2.20, tuy nhiên phiên bản 2.20 là phiên bản không chính thức phục vụ cho chuyên đôi sô liệu các máy thu trên vệ tinh. Với phiên bản 2.0, so với phiên bản 1.0 trước đó thì tệp RINEX đã mở rộng cho các trị đo của các hệ định vị toàn cầu khác như GLONASS và SBAS. Phiên bản 2.10, trong tệp RINEX mở rộng tần suất thu tín hiệu không chỉ theo số nguyên giây cường độ tín hiệu được bổ sung như một trị đo. Phiên bản 2.11, tệp RINEX có thêm định nghĩa trị đo mã L2C và sửa đổi tệp các tệp GEO, NAV và MES. Ví dụ về cấu trúc của tệp số liệu đo dạng RINEX phiên bản 2.11 [2] là phiên bản mới nhất trong các phiên bản 2.xx được trình bày trong bảng 1. Tệp này có được do việc chuyển đổi tệp số liệu đo gốc 45282561. T02 sang dạng RINEX bằng modul của phần mem Trimble Business Center 3.5 có tên gọi Convert to RINEX phiên bản 3.06.0. Bảng 1. Tệp sô liệu 45282561.18o dạng RINEX phiên bản 2.11 OBSERVATION DATA Mixed(MIXED) RINEX VERSION / TYPE cnvtToRINEX 3.06.0 convertToRINEX OPR 06-Jan-19 08:45 UTC PGM / RUN BY / DATE 2.11 COMMENT 4528 MARKER NAME 4528 MARKER NUMBER GNSS Observer Trimble OBSERVER / AGENCY 5708R15658 TRIMBLE R8S 5.22 REC # / TYPE / VERS 08R15658 TRMR8S NONE ANT #/TYPE -1634146.2081 2271318.4487 APPROX POSITION XYZ ANTENNA: DELTA H/E/N 1 1 0 7 C1 C2 C8 L1 L2 L8 15.000 2018 9 13 0 10 30.0000000 2018 9 13 4 30 15.0000000 -0.0649 P2 GPS GPS 0 0.0000 0.0000 WAVELENGTH FACT L1/2 # / TYPES OF OBSERV INTERVAL TIME OF FIRST OBS TIME OF LAST OBS RCV CLOCK OFFS APPL 18 39 E01 513 513 513 0 513 0 PRN / # OF OBS LEAP SECONDS # OF SATELLITES E04 631 0 631 631 0 631 0 PRN / # OF OBS E26 46 0 46 46 0 46 0 PRN / # OF OBS E31 980 0 980 980 0 980 0 PRN / # OF OBS G01 298 0 0 298 298 0 298 PRN / # OF OBS G02 763 0 0 763 763 0 763 PRN / # OF OBS G28 924 0 0 924 924 0 924 PRN / # OF OBS G30 503 0 0 503 503 0 503 PRN / # OF OBS R02 743 743 0 743 1486 0 743 PRN / # OF OBS R03 770 770 0 770 1540 0 770 PRN / # OF OBS R04 478 478 0 478 956 0 478 PRN / # OF OBS R19 518 518 0 518 1036 0 518 PRN / # OF OBS R24 263 263 0 263 524 0 261 PRN / # OF OBS CARRIER PHASE MEASUREMENTS: PHASE SHIFTS REMOVED COMMENT END OF HEADER 18 9 13 0 10 30.0000000 0 9E01E12G01G06G11G17G22R13R17 24420432.211 7 128330235.97717 23077915.688 6 121275263.93716 22018886.469 6 22018886.64848 115710029.39616 90163660.21858 22945656.180 6 22945656.53147 120580235.30016 93958624.57557 22999503.016 5 22481615.773 7 120863202.69615 118141687.53917 92058443.77058 22481612.89148 23402735.711 6 122982205.91816 95830272.66657 116143356.43715 109288027.92917 23402731.34047 21749920.852 5 21749919.930 8 20423080.383 7 20423079.484 9 20423079.164 9 Cấu trúc của tệp RINEX phiên bản này được trình bày trong bảng 2. Bảng 2. Các mô tả quan trọng nhất của tệp RINEX phiên bản 2.11 Các yếu tố Chú giải RINEX VERSION / TYPE Phiên bản RINEX/kiểu tệp Dạng số liệu đo của hệ thống định vị (M: hỗn hợp; G: GPS, R: GLONASS, E: Galileo) MARKER NAME Tên mốc MARKER NUMBER Số mốc OBSERVER / AGENCY Người đo/Tổ chức REC # / TYPE / VERS Máy thu, kiểu loại, phiên bản ANT #/TYPE Anten, kiểu loại APPROX POSITION XYZ Tọa độ gần đúng của điểm đo trong WGS84 ANTENNA: DELTA H/E/N Yeu tố lệch tâm của anten WAVELENGTH FACT L1/2 Các yếu tố sóng mặc định cho L1/2 (chỉ GPS) # / TYPES OF OBSERV Các loại trị đo INTERVAL Khoảng thời gian thu tín hiệu TIME OF FIRST OBS Thời điểm bắt đầu: Năm, tháng, ngày, giờ, phút, giây, hệ thống thời gian TIME OF LAST OBS Thời điểm kết thúc: Năm, tháng, ngày, giờ, phút, giây, hệ thống thời gian RCV CLOCK OFFS APPL Thời điểm, mã và pha được hiệu chỉnh bằng cách áp dụng bù đồng hồ nhận có nguồn gốc thời gian thực: 1 = có, 0 = không; mặc định là 0 # OF SATELLITES Tổng số vệ tinh tại thời điểm đo PRN / # OF OBS Vệ tinh và giá trị tần số tương ứng với các loại trị đo Ví dụ 18 9 13 0 10 30.0000000 0 9E01E12G01G06G11G1 7G22R13R17 Năm, tháng, ngày, giờ, phút, giây, tổng số vệ tinh tại thời điểm đo, đánh dấu thời điểm (Epoch flag - 0: OK, 1: mất điện cho đến thời điểm hiện tại, >1: đánh dấu sự kiện), các vệ tinh tại thời điểm này Ví dụ 24420432.211 7 128330235.97717 23077915.688 6 121275263.93716... Các giá trị lần lượt tương ứng với các loại trị đo, nối liên tiếp nhau thành một chuỗi giá trị đo cho đến khi kết thúc quá trình thu tín hiệu. Trong suốt quá trình thu tín hiệu một vài giá trị của một số loại trị đo có thể bị khuyết do không thu được tín hiệu nhưng các giá trị vẫn được sắp xếp theo thứ tự, chỗ nào bị khuyết thì được bỏ trống. - Dữ liệu RINEX phiên bản 3.xx Phiên bản RINEX 3 .xx được xây dựng trên cơ sở của các phiên bản 2.xx, tuy nhiên RINEX phiên bản 3.0 [3] thay đổi về cấu trúc và các định nghĩa về trị đo nhằm đáp ứng yêu cầu của các vệ tinh mới (kéo theo là các tần số và các trị đo mới) xuất hiện (ví dụ như Galilleo) và không giới hạn độ dài của reccord (trước đây là 80 ký tự) của tệp số liệu đo. Sự thay đổi lớn trong phiên bản RINEX 3.01 [4] là tạo ra các trị đo pha phù hợp qua các chế độ theo dõi hoặc qua các kênh khác nhau. RINEX phiên bản 3.02 [5] có thêm các trị đo của hệ thong Quasi Zenith (QZSS), cải thiện, chỉnh sửa, cập nhật (tín hiệu mới như L1C, cập nhật thông tin về hệ thống BeiDou (BDS)), bảng và đồ họa của tệp dữ liệu. Phiên bản RINEX 3.03 [6] cập nhật, bổ sung, chỉnh sửa một số yếu tố như hệ thống thời gian, thay đổi ký hiệu của hệ thống BeiDou là B1 thành C2x, thêm mô tả của vệ tinh dẫn đường khu vực Ấn Độ (IRNSS), Nhật Bản phiên bản 3.04 hô trợ thêm dữ liệu của hệ thống định vị vệ tinh IRNSS. Cùng với việc bổ sung các tín hiệu mới, định dạng RINEX 3.04 cũng điều chỉnh các ký hiệu trong cấu trúc tệp [7]. Ve cơ bản, cấu trúc của tệp RINEX phiên bản 3.xx là giống nhau. Bảng 3 sau đây thể hiện tệp số liệu 45282561.T02 ở dạng RINEX phiên bản 3.03: (QZSS) vào câu trúc tệp dữ liệu. RINEX Bảng 3. Tệp dữ liệu 45282561.18o dạng RINEX phiên bản 3.03 3.03 TYPE OBSERVATION DATA Mixed(MIXED) RINEX VERSION / cnvtToRINEX 3.06.0 convertToRINEX OPR 06-Jan-19 09:18 UTC PGM / RUN BY / DATE COMMENT 4528 MARKER NAME 4528 MARKER NUMBER GEODETIC MARKER TYPE GNSS Observer Trimble OBSERVER / AGENCY 5708R15658 TRIMBLE R8S 5.22 REC # / TYPE / VERS 08R15658 TRMR8S NONE ANT #/TYPE -1634146.2081 2271318.4487 APPROX POSITION XYZ -0.0649 0.0000 0.0000 ANTENNA: DELTA H/E/N 4 C1C C2W L1C L2W SYS / # / OBS TYPES 4 C1X C8X L1X L8X SYS / # / OBS TYPES 6 C1C C2C C2P L1C L2C L2P SYS / # / OBS TYPES 4 C2I C7I L2I L7I SYS / # / OBS TYPES 4 C1C C2X L1C L2X SYS / # / OBS TYPES 15.000 INTERVAL 2018 13 10 30.0000000 GPS TIME OF FIRST OBS 2018 13 30 15.0000000 GPS TIME OF LAST OBS RCV CLOCK OFFS APPL 5 R04 6 R05 1 R09 -2 R13 -2 R14 -7 R15 0 GLONASS SLOT / 13 R02 -4 R03 FRQ # R16 -1 R17 4 R18 -3 R19 3 R24 2 R L2C -0.25000 GLONASS SLOT/FRQ # SYS / PHASE SHIFT R L2P 0.00000 SYS / PHASE SHIFT J L2X -0.25000 SYS / PHASE SHIFT 18 LEAP SECONDS 53 # OF SATELLITES C01 1039 1039 1039 1039 PRN / # OF OBS C02 109 109 109 109 PRN / # OF OBS C13 1040 1039 1039 1039 PRN / # OF OBS C16 2 2 2 2 PRN / # OF OBS E01 513 513 513 513 PRN / # OF OBS E04 631 631 631 631 PRN / # OF OBS E26 46 46 46 46 PRN / # OF OBS E31 980 980 980 980 PRN / # OF OBS G01 298 298 298 298 PRN / # OF OBS G02 763 763 763 763 PRN / # OF OBS G28 924 924 924 924 PRN / # OF OBS G30 503 503 503 503 PRN / # OF OBS J01 1039 1039 1039 1039 PRN / # OF OBS R02 743 743 743 743 743 743 PRN / # OF OBS R03 770 770 770 770 770 770 PRN / # OF OBS R19 518 518 518 518 518 518 PRN / # OF OBS R24 263 263 261 263 263 261 PRN / # OF OBS DBHZ SIGNAL STRENGTH UNIT END OF HEADER > 2018 09 13 00 10 30.0000000 0 10 C13 36550521.883 7 E01 24420432.211 8 24420429.586 9 128330235.72718 97080979.29719 E12 23077915.688 7 23077910.613 8 121275263.68717 91743923.55418 G01 22018886.469 7 22018886.648 6 115710029.39617 90163660.21816 G06 22945656.180 7 22945656.531 5 120580235.30017 93958624.57515 G11 22999503.016 6 120863202.69616 G17 22481615.773 8 22481612.891 5 118141687.53918 92058443.77015 G22 23402735.711 7 23402731.340 5 122982205.91817 95830272.66615 R13 21749920.852 6 21749919.930 6 116143356.43716 R17 20423080.383 7 20423079.484 8 20423079.164 7 109288027.92917 Cấu trúc của RINEX phiên bản 3 có những ưu điểm vượt trội so với RINEX phiên bản 2, cụ thể như sau: Phần đều tệp ghi các thông tin chung của tệp dữ liệu. Trong khi các loại trị đo của các hệ thống định vị trong phiên bản 2 được ghi trên 1 dòng thì tại phiên bản 3, các trị đo này được ghi tương ứng với hệ thống định vị và mỗi hệ thống được thể hiện trên 1 dòng. Bên cạnh đó, ký hiệu của các trị đo giữa hai phiên bản này cũng có sự thay đổi (ví dụ như trị đo C1, C2 trong phiên bản 2 được thay bằng trị đo C1C C2W đối với với hệ thống GPS, C1X C8X đối với với hệ thống Galileo, C1C C2C C2P đối với hệ thống GLONASS, C2I C7I đối với hệ thống BeiDou, C1C C2X đối với QZSS. Các dòng tiếp theo của tệp số liệu trong 2 phiên bản RINEX đều biểu thị giá trị của trị đo tương ứng với trị đo của các hệ thống định vị. Phần thân tệp ghi dữ liệu trị đo tương ứng với các vệ tinh. Từ bảng 1 và bảng 3 cho thấy, đối với RINEX phiên bản 2, trong 1 record, sau khi thống kê số tổng số vệ tinh, tên của các vệ tinh thì các trị đo được sắp xếp lần lượt tương ứng với các vệ tinh (bảng 1). Đối với RINEX phiên bản 3, đầu mỗi dòng thể hiện số hiệu vệ tinh, tiếp theo là các trị đo. Với cách biểu thị như vậy, RINEX phiên bản 3 rất rõ ràng và trực quan. Dữ liệu Đe nghiên cứu chuyển đổi dữ liệu RINEX từ phiên bản 2 sang phiên bản 3, tệp dữ liệu 45282561.18o dạng RINEX phiên bản 2.11 được sử dụng cho mục đích nghiên cứu. Tệp dữ liệu được thu nhận vào ngày 13 tháng 9 năm 2018 bằng máy TRImBLe R8S. Phương pháp nghiên cứu Đe chuyển đổi dữ liệu RINEX từ phiên bản 2 sang phiên bản 3, trước tiên cấu trúc của tệp dữ liệu RINEX (ý nghĩa của các con số, các dữ liệu trong tệp) phiên bản 2 và 3 cần được nghiên cứu, tìm hiểu. Sau đó là nghiên cứu cách chuyển đổi cấu trúc tệp dữ liệu sao cho các thông tin của tệp được bảo toàn, phù hợp với định dạng quy ước. Trong nghiên cứu này, phần mềm có tên gọi gfzrnx của Trung tâm Helmholtz Potsdam thuộc Trung tâm nghiên cứu khoa học Trái Đất của Đức [7, 8] được khai thác sử dụng phục vụ cho mục đích chuyển đổi cấu trúc của tệp dữ liệu RINEX phiên bản 2 sang phiên bản 3. Phần mềm này bên cạnh việc cho phép người sử dụng có những hiểu hiểu biết chuyên sâu về các thông tin trong cấu trúc tệp RINEX phiên bản 2 và 3, chỉnh sửa, biên tập tệp RINEX như tách tệp, nối tệp,... mà còn cho phép chuyển đổi giữa các RINEX phiên bản 2.xx và 3.01 (phần mềm chưa hỗ trợ chuyển đổi sang phiên bản cao hơn). Vì vậy, chức năng này được khai thác sử dụng trong cho mục đích nghiên cứu. Câu lệnh chuyến đoi RINEX phiên bản 2.xx sang phiên bản 3.01 của phần mem gfzrnx như sau: gfzrnx -finp ssssdddf.yyo -fout ssssdddf.yyo_rx3 J Ket quả nghiên cứu và thảo luận Như trên đã trình bày, phần mềm gfzrnx chỉ cho phép chuyến RINEX các phiên bản 2.xx sang phiên bản 3.0. Do vậy, câu lệnh dùng để chuyển đổi tệp số liệu 45282561.18o phiên bản 2.11 được chuyển sang 3.01 được thể hiện như hình 1, kết quả chuyển đổi được trình bày tại bảng 4. d:\xxxxx>gfzrnx -finp 45282561.180 -foot 45282561.18o_rx3 DATE/TIME I c I EPOCH / FILE I SITE I T I MESSAGE 2819-81-18 10:16:04 I w I 2819-61-18 10:16:04 I N I 2819-61-18 10:16:04 I w I 2019-01-10 10:16:04 I w I 2819-81-18 10:16:06 I N I 0000-80-00 0008-80-00 8888-88-88 0908-80-88 2918-89-13 88:88:88. 88:89:88. 88:89:88. 98:99:88. 94:30:15. 888 I 4528 888 I 4528 888 I 4528 888 I 4528 888 I 4528 I 0 I non-standard day-id >145282561.18o< I 0 I header label LEAP SECONDS: time system >GPS< added I 0 I CRUX: obs. type c -> Cl_ replaced by C2_ I 0 I CRUX: obs. type c -> Ll_ replaced by L2_ I 0 I mandatory HEADER label >GLONASS COD/PHS/BIS< added to output d:\xxxxx> Hình 1: Chuyển đỗi tệp 45282561.18o dạng RINEX phiên bản 2.11 sang 3.01 Bảng 4. Tệp dữ liệu 45282561.18o dạng RINEXphiên bản 3.01 3.01 OBSERVATION DATA M (MIXED) RINEX VERSION / TYPE cnvtToRINEX 3.06.0 convertToRINEX OPR 06-Jan-19 08:45 UTC PGM / RUN BY/DATE gfzrnx-1.10-7329 FILE CONVERSION 20190109 075419 UTC COMMENT -- COMMENT 4528 4528 MARKER NAME MARKER NUMBER GNSS Observer Trimble OBSERVER / AGENCY 5708R15658 TRIMBLE R8S 5.22 REC # / TYPE / VERS 08R15658 TRMR8S NONE ANT #/TYPE -1634146.2081 2271318.4487 APPROX POSITION XYZ -0.0649 0.0000 0.0000 ANTENNA: DELTA H/E/N WAVELENGTH FACT L1/2 RCV CLOCK OFFS APPL 18 GPS LEAP SECONDS CARRIER COMMENT PHASE MEASUREMENTS: PHASE SHIFTS REMOVED C1C 0.000 C2C 0.000 C2P 0.000 GLONASS COD/PHS/BIS 2 C1 L1 COMMENT SYS / # / OBS TYPES 4 C1C L1 L2 C2W SYS / # / OBS TYPES 5 C1C C2C L1 L2 C2P SYS / # / OBS TYPES 39 E01 513 513 # OF SATELLITES PRN / # OF OBS E04 E09 631 159 631 159 PRN / # OF OBS PRN / # OF OBS E24 1039 1039 PRN / # OF OBS E25 446 446 PRN / # OF OBS E26 46 46 PRN / # OF OBS E31 980 980 PRN / # OF OBS G01 298 298 298 298 PRN / # OF OBS G02 763 763 763 763 PRN / # OF OBS G28 924 924 924 924 PRN / # OF OBS G30 503 503 503 503 PRN / # OF OBS R02 743 743 743 743 743 PRN / # OF OBS R03 770 770 770 770 770 PRN / # OF OBS R18 1039 1039 1039 1039 1039 PRN / # OF OBS R19 518 518 518 518 518 PRN / # OF OBS R24 263 263 263 263 261 PRN / # OF OBS 15.000 INTERVAL 2018 9 13 0 10 30.0000000 GPS TIME OF FIRST OBS 2018 9 13 4 30 15.0000000 GPS TIME OF LAST OBS END OF HEADER > 2018 09 13 00 10 30.0000000 0 9 E01 24420432.211 7 128330235.97717 E12 23077915.688 6 121275263.93716 G01 22018886.469 6 115710029.39616 90163660.21858 22018886.64848 G06 22945656.180 6 120580235.30016 93958624.57557 22945656.53147 G11 22999503.016 5 120863202.69615 G17 22481615.773 7 118141687.53917 92058443.77058 22481612.89148 G22 23402735.711 6 122982205.91816 95830272.66657 23402731.34047 R13 21749920.852 5 21749919.930 8 116143356.43715 R17 20423080.383 7 20423079.484 9 109288027.92917 20423079.164 9 Từ bảng 4 cho thấy, sau quá trình chuyển đổi, tệp dữ liệu có định dạng đúng theo RINEX phiên bản 3. Các thông tin về dữ liệu trong tệp đều đảm bảo độ chính xác nhu phiên bản gốc. So sánh bảng 1, 3 và 4 cho thấy, cùng một tệp số liệu đo GNSS gốc, khi chuyển sang RINEX các phiên bản khác nhau thì số luợng và các tín hiệu vệ tinh nhận đuợc cũng khác nhau. Điều này do bởi phiên bản RINEX sau đuợc hoàn thiện horn so với phiên bản truớc đó về cách biểu thị thông tin của các hệ thống vệt tinh dẫn đuờng. Ket luận Qua quá trình nghiên cứu và xử lý số liệu cho thấy: Cấu trúc của RINEX phiên bản 3 uu điểm vuợt trội so với RINEX phiên bản 2 về cách biểu thị và số luợng tín hiệu của các hệ thống định vị vệ tinh thu đuợc. Cấu trúc của RINEX phiên bản 3 trực quan hơn các phiên bản truớc đó. Chức năng chuyển đổi tệp số liệu đo GNSS dạng RINEX phiên bản 2.11 sang phiên bản 3.01 của phần mem gfzrnx đã đuợc sử dụng. Ket quả cho thấy, các thông tin trong tệp kết quả phiên bản 3.01 đuợc đảm bảo độ chính xác so với phiên bản gốc 2.11. Với công việc cần khai thác, sử dụng thông tin của tệp số liệu đo GNSS, trong truờng hợp không còn số liệu đo gốc, việc sử dụng phần mềm để chuyển đổi RINEX các phiên bản 2.xx sang phiên bản 3.01 là hết sức hữu ích do bởi tính trực quan của các tín hiệu tuơng ứng với mỗi vệ tinh trong từng record. Điều này, giúp cho nguời sử dụng chủ động và tránh đuợc những nhầm lẫn trong quá trình khai thác, xử lý số liệu GNSS. Lời cảm ơn: Bài báo được hoàn thành với sự tài trợ của chương trĩnh ho trợ nghiên cứu viên cao cấp, mã sổ NVCC11.06/19-19, (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam). TÀI LIỆU THAM KHẢO . Bùi Thị Hồng Thắm (2015). Giáo trình Xử lý sổ liệu trắc địa nâng cao. Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội. . Werner Gurtner and Lou Estey (2007). RINEX, The Receiver Independent Exchange Format Version 2.11. . Werner Gurtner and Lou Estey (2007). RINEX, The Receiver Independent Exchange Format, Version 3.00. . Werner Gurtner and Lou Estey (2009). RINEX, The Receiver Independent Exchange Format, Version 3.01. . Werner Gurtner and Lou Estey (2013). RINEX, The Receiver Independent Exchange Format, Version 3.02. . Werner Gurtner and Lou Estey (2015). RINEX, The Receiver Independent Exchange Format. Version 3.03. . Werner Gurtner and Lou Estey (2018). RINEX, The Receiver Independent Exchange Format. Version 3.04. . Dokuwiki (2016). GFZRNX 1.05 Users Guide. Helmholtz Centre Potsdam/GFZ German Research Centre for Geosciences. . Nischan and Thomas (2016). GFZRNX-RINEXGNSSData Conversion and Manipulation Toolbox. GFZ Data Services, BBT nhận bài: 15/01/2019; Phản biện xong: 19/02/2019
File đính kèm:
chuyen_doi_rinex_phien_ban_2_11_sang_phien_ban_3_01.doc
41399_130865_1_pb_6548_539188.pdf