CN111475463B - 一种gnss观测数据的数字化关系存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，所述数字化关系存储方法的步骤如下：获取观测数据；创建文件内容设计步骤；将获取的观测数据带入至文件内容设计步骤内并进行设计，即实现观测数据的数字化关系存储，并获得文本文件。本发明在运行使用的过程中，可使得文本文件可更为直观的显示各个观测量的观测值，各行和各列数据对比一目了然，兼容已有通用的关系数据处理和分析软件，有利于进行推广应用。

Description

一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法
技术领域
本发明涉及GNSS观测数据技术领域，尤其涉及一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法。
背景技术
全球导航卫星系统(GNSS)是利用地面接收机接收导航卫星信号，能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。导航定位数据处理的关键在于导航信号的接收、存储与处理。
目前标准的记录格式的情况与存在问题如下：文本格式的GNSS数据的存储主要有RINEX标准，该格式采用文本文件存储数据，数据记录格式与接收机的制造厂商和具体型号无关，RINEX格式已经成为了GNSS测量应用等的标准数据格式，RINEX标准的观测文件在具体使用中存在以下缺点：结构化文本，人工读取并不直观，虽然其是文本格式，但是其是以历元和卫星组进行分段存储，难以直接进行数据分析工作；扩展性有限，无法增加RINEX规定之外的数据信息；需要专门的读取程序读取文件内容，才能进一步操作，如定位计算、统计分析，绘图等；大数据量处理难度大，由于采用独立文本存储，当文件较大时，不利于数据读写和管理。为此，我们提出了一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，所述数字化关系存储方法的步骤如下：
S1：获取观测数据；
S2：创建文件内容设计步骤，设计步骤如下：
Q1：创建文件，并将文件第一列为历元，后面列依次为观测数据内容；
Q2：数据内容列名开始为RINEX兼容的卫星编号(PRN)；
Q3：数据列名以指定特殊符号分割；
Q4：特殊符号后为数据观测类型字符串；
Q5：各内容单元以特殊字符分割；
Q6：文件名命名；
Q7：数据头文件内容；
S3：将步骤S1获取的观测数据带入至步骤S2内并依次经过步骤Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7的设计，即实现观测数据的数字化关系存储，并获得文本文件。
优选的，步骤S1的观测数据由观测数据模型获取，所述观测数据模型包括GNSS卫星、GNSS测站接收机及GNSS卫星频率相关观测量，所述GNSS卫星、GNSS测站接收机及GNSS卫星频率相关观测量之间呈三角相关联的状态。
优选的，所述GNSS卫星具有多个频率，所述GNSS测站接收机可接收多个GNSS卫星频率相关的观测数据。
优选的，在步骤Q5中，特殊字符包含制表符或英文逗号，其中制表符可直接复制到各种数据处理软件中。
优选的，在步骤Q6中，文件命名无严格规定，推荐参照RINEX命名法进行命名。
优选的，在步骤Q7中，可保留原RINEX的头部信息，并单独存储。
优选的，在步骤S3进行的过程中，当观测数据为无内容的情况下，步骤Q5中的内容单元以空字符串代替。
本发明提出的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，有益效果在于：本方案在运行使用的过程中，一个GNSS测站接收机用一个文本文件表示、各个历元可以逐次追加、支持多GNSS系统；本方案采用二维的关系表显示，使得文本文件可更为直观的显示各个观测量的观测值，各行和各列数据对比一目了然；在保存RINEX头部信息文件的情况下，表数据可以方便的转回RINEX格式，即使没有保存，也不损失观测数据的关键信息；文本文件可以扩展、增加其他的数据，如卫星高度角、组合残差等，除了RINEX指定的观测数据类型外，在表数据中可以增加扩展列，如卫星高度角可以定义为卫星编号加卫星高度角标识符；文本文件可以直接复制到Excel、MATLAB或关系数据库等软件中进行分析和可视化处理；文本文件可以借助关系型数据库进行存储、分析和可视化处理，可以支持GB级别以上的数据管理。
附图说明
图1为本发明的观测数据模型的结构示意图；
图2为根据本发明以2018年1月1日的HERS站的观测数据进行数字化关系存储后的文本文件的数据内容图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-2，一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，数字化关系存储方法的步骤如下：
S1：获取观测数据；
S2：创建文件内容设计步骤，设计步骤如下：
Q1：创建文件，并将文件第一列为历元，后面列依次为观测数据内容；
Q2：数据内容列名开始为RINEX兼容的卫星编号(PRN)，如G05(表示GPS的05号卫星)；
Q3：数据列名以指定特殊符号分割，如下划线；
Q4：特殊符号后为数据观测类型字符串；如L1C(代表载波L1的C码)；
Q5：各内容单元以特殊字符分割；
Q6：文件名命名；
Q6：观测文件头部信息；
S3：将步骤S1获取的观测数据带入至步骤S2内并依次经过步骤Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7的设计，即实现观测数据的数字化关系存储，并获得文本文件。
步骤S1的观测数据由观测数据模型获取，观测数据模型包括GNSS卫星、GNSS测站接收机及GNSS卫星频率相关观测量，GNSS卫星、GNSS测站接收机及GNSS卫星频率相关观测量之间呈三角相关联的状态。
GNSS卫星具有多个频率，GNSS测站接收机可接收多个GNSS卫星频率相关观测量的观测数据。
在步骤Q5中，特殊字符包含制表符或英文逗号，其中制表符可直接复制到各种数据处理软件中。
在步骤Q6中，文件命名无严格规定，推荐参照RINEX命名法进行命名。
在步骤Q7中，保留原RINEX的头部信息，并单独存储，此时可在与RINEX的转换时不导致数据丢失。
在步骤S3进行的过程中，当观测数据为无内容的情况下，步骤Q5中的内容单元以空字符串代替。
综上所述：本发明在运行使用的过程中，一个GNSS测站接收机用一个文本文件表示、各个历元可以逐次追加、支持多GNSS系统；本发明采用二维的关系表显示，使得文本文件可更为直观的显示各个观测量的观测值，各行和各列数据对比一目了然；在保存RINEX头部信息文件的情况下，表数据可以方便的转回RINEX格式，即使没有保存，也不损失观测数据的关键信息；文本文件可以扩展、增加其他的数据，如卫星高度角、组合残差等，除了RINEX指定的观测数据类型外，在表数据中可以增加扩展列，如卫星高度角可以定义为卫星编号加卫星高度角标识符；文本文件可以直接复制到Excel、MATLAB或关系数据库等软件中进行分析和可视化处理；文本文件可以借助关系型数据库进行存储、分析和可视化处理，可以支持GB级别以上的数据管理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，其特征在于，所述数字化关系存储方法的步骤如下：
S1：获取观测数据；
S2：创建文件内容设计步骤，设计步骤如下：
Q1：创建文件，并将文件第一列为历元，后面列依次为观测数据内容；
Q2：数据内容列名开始为RINEX兼容的卫星编号(PRN)；
Q3：数据列名以指定特殊符号分割；
Q4：特殊符号后为数据观测类型字符串；
Q5：各内容单元以特殊字符分割；
Q6：文件名命名；
Q7：数据头文件内容；
S3：将步骤S1获取的观测数据带入至步骤S2内并依次经过步骤Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的设计，即实现观测数据的数字化关系存储，并获得文本文件。
2.根据权利要求1所述的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，其特征在于，步骤S1的观测数据由观测数据模型获取，所述观测数据模型包括GNSS卫星、GNSS测站接收机及GNSS卫星频率相关观测量，所述GNSS卫星、GNSS测站接收机及GNSS卫星频率相关观测量之间呈三角相关联的状态。
3.根据权利要求2所述的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，其特征在于，所述GNSS卫星具有多个频率，所述GNSS测站接收机可接收多个GNSS卫星频率相关的观测数据。
4.根据权利要求1所述的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，其特征在于，在步骤Q5中，特殊字符包含制表符或英文逗号，其中制表符可直接复制到各种数据处理软件中。
5.根据权利要求1所述的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，其特征在于，在步骤Q6中，文件命名无严格规定，推荐参照RINEX命名法进行命名。
6.根据权利要求1所述的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，其特征在于，在步骤Q7中，若需要RINEX头部信息，可以单独保留原RINEX的头部信息，并单独存储，或直接留存于原文件中。
7.根据权利要求1所述的一种GNSS观测数据的数字化关系存储方法，其特征在于，在步骤S3进行的过程中，当观测数据为无内容的情况下，步骤Q5中的内容单元以空字符串代替。
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