基于TEQC的GPS观测数据预处理

李 立 兰武辉 吴洁琪

（江西省测绘成果质量监督检验测试中心 江西南昌 330046）

基于TEQC的GPS观测数据预处理

李 立 兰武辉 吴洁琪

（江西省测绘成果质量监督检验测试中心 江西南昌 330046）

GPS外业观测数据的预处理与质量分析对所得的成果起着重要的保证作用。在基于TEQC软件的基础上，对GPS外业观测数据的预处理与质量分析进行阐述，以保证GPS数据采集成果满足质量要求。

数据预处理；质量分析；TEQC软件

1 引言

GPS数据预处理与质量分析的结果是测量工作者密切关注的问题，因而采用何种数据预处理与质量分析软件一直是国内外学者争相研究的课题。总体来说，数据预处理与质量分析软件有TGO软件、Solutions软件等。UNAVCO组织开发的TEQC软件已经被大多数用户所采用。

2 TEQC软件功能介绍

TEQC是一个命令行运行软件，运行环境为DOS或Windows Dos。对应于不同的接收器和不同类型的数据格式，使用的命令是不同的。例如：

（1）将Ashtech观测的文件转换为RINEX格式文件，使用命令为：

＞teqc–ash d–O.obs L1+L2+CA+P2+ P1 BB003A12.038＞B0030380.120

（2）将Trimble观测的文件转换为RINEX格式文件，使用命令为：

＞teqc–tr do–week****+nav 00010160.02n 00010160.dat＞00010160.02o

2.1 文件头部分的编辑

TEQC软件可对RINEX观测数据文件的头部分进行编辑，命令如下：

＞teqc–O.mo“A001”kunm1360.12o＞A0011360.12o

2.2 RINEX文件的切割

TEQC软件可对RINEX文件进行任意的切割，以满足用户对特定观测时间段内的数据使用要求。命令有如下几种：

（1）+d［Y、M、d、h、m、s］，表示从观测时间开始到设置的时间间隔结束这段时间的观测数据文件。例如：＞teqc+dm 20 kunm1360.12o＞temp1360.12o，这个命令表示取RINEX文件从观测时间开始到20min后的时间段的数据；

（2）-d［Y、M、d、h、m、s］，表示以结束观测为下限所提取的时间间隔；

（3）-st YYMMddhhmmss［.sss］，表示从此刻起到观测结束这段时间段内的观测数据；

（4）-e YYMMddhhmmss［.sss］，表示从开始观测到此刻结束这段时间内的观测数据。

2.3 RINEX文件的合并

TEQC软件可对多个RINEX文件进行合并，以此优化存储空间。命令如下：

＞teqc file1 file2……＞file

2.4 卫星系统的选择和取舍

在对GPS数据进行预处理时，会发现GPS接收机接受某些卫星的信号质量不佳，这时就需要用TEQC软件对卫星系统进行选择和取舍，以使成果达到要求的精度。相关的TEQC命令如下：

（1）＞teqc–R输入文件 ＞输出文件，此命令表示去掉GLONASS卫星数据；

（2）＞teqc–G#输入文件 ＞输出文件，此命令表示禁用#号GPS卫星。

2.5 设置卫星高度角

在考虑对流层和电离层对GPS观测造成的影响时，需要设置卫星高度角。命令为：＞teqc set_mask #输入文件＞输出文件

2.6 质量检核

数据质量检核在GPS实际工作中十分重要，电离层、对流层、多路径效应等对GPS观测数据造成的影响不容忽视。TEQC软件对GPS观测数据的质量检核有两种模式：qc-lite模式和qc-full模式。

(1)qc-lite模式。此模式只需RINEX观测数据文件， 不需导航文件， 命令为：＞teqc+qc kunm1360.12o。此命令运行完毕后，会产生7个文件 ：kunm1360.12S、kunm1360.mp1、kunm1360.mp2、kunm1360.iod、kunm1360.ion、kunm1360.sn1、kunm1360.sn2。

(2)qc-full模式。此模式不仅需要RINEX观测数据文件，还需要RINEX导航数据文件，命令为：＞teqc +qc–nav kunm1360.12n kunm1360.12o。此命令运行完毕后， 会产生 9个文件：kunm1360.12S、kunm1360.mp1、kunm1360.mp2、kunm1360.iod、kunm1360.ion、kunm1360.sn1、kunm1360.sn2、kunm1360.azi、kunm1360.ele。

3 实例

3.1 操作步骤

本次实例中采用的数据源自中国地壳运动观测网络中的GPS数据，相关数据的下载链接为：http:// www.igs.org.cn:8080/，在此采用上海佘山、吉林长春、台 湾桃 园 的 监 测 点 文 件， 即 shao0880.13o、shao0880.13n;chan0880.13o、chan0880.13n;twtf0880.13o、twtf0880.13n。由于下载了观测数据和导航数据文件，因此采用qc-full模式进行数据的质量检核。步骤如下：

（1）在开始程序中的运行功能里输入cmd，进入到DOS命令编辑区，如图3-1所示：

图3-1

（2）输入DOS命令进入到C盘根目录，找到相应的 teqc文件，在这个文件夹里面有 teqc.exe、DOS4GW.exe、qcview32.exe以及相关点的文件，如图3-2所示：

图3-2

（3）运行 teqc.exe，并启用 qc-full模式对shao0880.13o的相关数据进行质量分析，如图3-3所示：

图3-3

（4）运行完qc-full模式之后，会在本身目录产生9个新文件，将这9个新文件放在一个bk1文件夹里，如图3-4所示：

图3-4

（5）运用 QCVIEW32查看各卫星的方位角（azi）、高度角（ele）、电离层延迟变化率（iod）、电离层延迟误差（ion）、L1载波信噪比（sn1）、L2载波信噪比 （sn2）、L1载波C/A码或P码伪距的多路径影响（mp1）、L2载波P码

伪距的多路径影响（mp2）。由于其他两个点相应数据的处理与此相似，在这里不再重复叙述步骤。接下来，以17号卫星为例来说明数据的质量和对数据进行处理。

3.2 视图文件分析

（1）从图3-5可以看出，17号卫星在第1820个历元（对应时刻15h10min）处和第2550个历元（对应时刻21h15min）处出现了周跳现象；

图3-5 17号卫星处理前电离层延迟误差

（2）从图3-6可以看出，17号卫星在第2550个历元（对应时刻21h15min）处电离层的变化率出现了突然的变化；

图3-6 17号卫星处理前电离层延迟变化率

（3）从图3-7可以看出，17号卫星在第1820个历元（对应时刻15h10min）处和第2680个历元（对应时刻21h15min）处L1载波的多路径误差的绝对值已经超过1m；

图3-7 17号卫星处理前L1载波多路径误差

（4）从图3-8可以看出，17号卫星在第1820个历元（对应时刻15h10min）处和第2680个历元（对应时刻21h15min）处L2载波的多路径误差的绝对值已经超过1m；

图3-8 17号卫星处理前L2载波多路径误差

（5）从图3-9可以看出，17号卫星L1载波的信噪比偏高；

图3-9 17号卫星处理前L1载波信噪比

（6）从图3-10可以看出，17号卫星L2载波的信噪比偏高。

图3-10 17号卫星处理前L2载波信噪比

3.3 数据预处理

通过视图的分析，进一步了解了观测数据中存在的问题，现利用TEQC命令对数据进行编辑，步骤如下：

（1）删除shao0880.13o文件中第1850历元以前的数据，命令为：teqc-st20130329152500 shao0880.13o＞shao0881.13o；

（2）删除shao0881.13o文件中第2550历元以后的数据，命令为：teqc-e20130329211500 shao0881.13o＞shao0882.13o；

（3）删除shao0882.13o文件中质量不好的3号、26号卫星， 命令为：teqc-G3 shao0882.13o＞shao0883.13oteqc-G26shao0883.13o＞shao0884.13o；

（4）用TEQC软件对shao0884.13o进行质量分析，并用QXCIEW32查看处理后的文件。

3.4 处理前后的数据在SPSO软件中基线解算质量的对比

图4-11 数据处理前基线解算报告

图4-12 数据处理后基线解算报告

4 结束语

通过基于TEQC的GPS观测数据预处理，可以看出：

（1）采用TEQC软件对GPS观测数据预处理，可以发现观测值中存在的误差，有利于我们及时纠正误差，保证后期观测数据平差时的精度。

（2）各种GPS观测数据的误差与卫星高度角有很大的联系。随着卫星高度角的降低，信噪比也会降低，多路径效应、电离层影响都会加剧。因此，应当取适当的高度截止角，尽量接收高纬度的卫星，从而保证GPS观测数据的质量。

（3）刚开始GPS的数据观测时，此时接收机所跟踪的卫星信号受各种干扰严重，因此最好剔除最初的历元数据。

（4）根据检查结果对GPS数据进行相应的预处理，通过数据处理前后的对比分析可以看出经TEQC预处理后的GPS观测数据，有效的提高了GPS基线解算的质量。

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