GAMP源码阅读(上)主要类型、后处理流程、RINEX文件读取、卫星位置钟差计算

news2024/12/23 6:00:26

原始 Markdown文档、Visio流程图、XMind思维导图见:https://github.com/LiZhengXiao99/Navigation-Learning

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文章目录

    • 一、GAMP 简介
      • 1、程序概述
      • 2、工具箱介绍
      • 3、函数调用关系
      • 4、程序执行流程
    • 二、基础类型定义
      • 1、宏定义
      • 2、结构体定义
      • 3、矩阵、向量、最小二乘、卡尔曼滤波
      • 4、时间和字符串
      • 5、坐标系统
      • 6、卫星系统、观测值
      • 7、配置选项
    • 三、后处理
      • 1、main()
      • 2、proccfgfile():处理配置文件
      • 3、procOneFile():处理单个观测值文件
      • 4、gampPos():开始后处理
      • 5、excses():执行后处理解算
      • 6、procpos():进行定位解算
      • 7、rtkpos():逐历元解算
    • 四、RINEX 文件读取
      • 1、readobsnav():Rinex 文件读取主入口函数
      • 2、readrnxfile():传入文件路径,读取起止时间内数据
      • 4、readrnxfp():传入文件描述符,调用对应的读取函数
      • 5、readrnxh():读取文件头
      • 6、观测文件读取
        • 1. decode_obsh():解析观测数据文件头
        • 2. readrnxobs():读取o文件中全部观测值数据
        • 3. readrnxobsb():读取一个观测历元的观测数据
        • 4. decode_obsepoch():解码历元首行数据
        • 5. decode_obsdata():读取一个历元内一颗卫星的观测值
      • 7、星历文件读取
        • 1. decode_navh()、decode_gnavh()、decode_hnavh()
        • 2. readrnxnav():读取星历文件,添加到nav结构体中
        • 3. readrnxnavb():读取一个历元的星历数据,添加到 eph 结构体中
      • 8、钟差文件读取
    • 五、卫星位置钟差计算
      • 1、satposs_rtklib()
      • 2、ephclk()
      • 3、ephpos()
      • 4、peph2pos()

一、GAMP 简介

1、程序概述

GAMP 全称 (GNSS Analysis software for Multi-constellation and multi-frequency Precise positioning),在 RTKLIB 的基础上,将一些多余的函数、代码简洁化,精简出后处理 PPP 部分,并对算法进行改进增强。简化后代码比 RTKLIB 原版还要简单,对初学者非常友好,在我接触过的导航定位开源程序中算是最简单的。使用也很方便,软件包里提供了 VS 工程,和组织好的配置文件、数据文件,简单改改文件路径就能算出结果。

GAMP 系统结构图

2、工具箱介绍

  • MatPlot:

3、函数调用关系

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4、程序执行流程

二、基础类型定义

1、宏定义

大部分沿用 RTKLIB,做了少量拓展

rtklib.h 宏定义

2、结构体定义

大部分沿用 RTKLIB,做了少量拓展

rtklib.h结构体

3、矩阵、向量、最小二乘、卡尔曼滤波

  • GAMP 中用 double 类型一维数组表示矩阵,不能自动识别矩阵的行列数,每次传矩阵的时候都要传入行数 n、列数 m。
  • 用矩阵的时候要先 malloc 开辟空间,用完记得 free 释放空间。
  • 要能熟练计算矩阵加减乘除转置。
  • 矩阵求逆用的 LU 分解法,时间复杂度 O 3 O^3 O3 ,对于大规模的矩阵,如果利用矩阵的稀疏性和对称性等特性,而且当使用不完全分解方法(例如,只计算到一定程度或使用截断技术)时,LU 分解的效率会更高。
  • matprint() 很常用,调试的时候不好直接看的矩阵元素的值,得输出到终端或者文件再看。

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4、时间和字符串

  • GAMP 中时间一般都以 gtime_t 类型存储,为了提高时间表示的精度,分开存 GPST 时间的整秒数和不足一秒的部分。
  • 经常需要做年月日时分秒、周+周内秒、GPST 三种时间之间的转换;想输出北京时间的时候要加 8 小时。
  • BDT、GLONASST 不怎么用,读完文件就转为 GPS 时间了。

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5、坐标系统

  • ECI 用的很少,只在 sunmoonpos() 函数中计算太阳月亮时候用到了,不用太关注。
  • ENU、ECEF、LLH 三套坐标系都频繁使用,要熟练掌握他们直接的转换,包括协方差的转换
  • ENU 是局部相对坐标系,以某一个 LLH 坐标为原点,坐标转换的时候要传入这个 LLH 坐标。
  • ENU 常用 e表示、ECEF 常用 r 表示、LLH 常用 pos 表示。

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6、卫星系统、观测值

  • 卫星系统表示
    • 表示卫星系统的字母:GRECJIS。
    • 7 位二进制码表示,对应位写 1 表示有对应的系统,做与运算可加系统。
  • 卫星的表示
    • 可以表示为各系统的卫星ID(系统缩写+PRN):B02、C21。
    • 也可表示为连续的 satellite number。
  • 观测值类型
    • C:伪距、D:多普勒、L:载波相位、S:载噪比。
    • CODE_XXX:观测值类型定义,用一串连续的数字表示。
    • sigind_t:表示每种卫星系统的载波类型和观测值类型 ,每种类型的系统其实对应的就是一个 sigind_t 结构体。

7、配置选项

三、后处理

1、main()

程序从 main.cmain() 函数开始执行,整个程序都在 t1=clock()t2=clock() 中执行,求得t2-t1为程序执行时间。main() 函数接收传入的命令行参数即 gamp.cfg 的文件路径,如果传入了参数,调用 proccfgfile() 进行下一步处理

  • VS 中:在 项目属性-调试-命令行参数 中指定命令行参数。
  • Windows 的文件路径中一般用 \,且为了避免转义需要写成 \\。linux一般用 /
int main(int argc, char **argv)
{
	//char cfgfile[1000]="C:\\mannual_GAMP\\Examples\\2017244\\gamp.cfg";
    char *cfgfile;
	long t1,t2;

	t1=clock();

	if (argc==1) {
		printf("\n * The input command-line parameter indicating configure file is lost, please check it!\n");
		return 0;
	}
	else {
		cfgfile=argv[1];
	}

	// 调用 proccfgfile() 处理配置文件
	/* find processing configure file */
	proccfgfile(cfgfile);

	t2=clock();

	printf("\n * The total time for running the program: %6.3f seconds\n%c",(double)(t2-t1)/CLOCKS_PER_SEC,'\0');
	//printf("Press any key to exit!\n");
	//getchar();

	return 0;
}

2、proccfgfile():处理配置文件

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proccfgfile() 函数先将 PPP_Glo 结构体初始化,将处理方式,输入输出文件路径赋空值。打开传入的 gamp.cfg 文件,获取观测值文件路径和处理方式,根据观测文件的数量调用对应的函数:

  • 单个观测文件调用 procOneFile() 进行下一步处理
  • 如果有多个文件调用 batchProc() 进行批量处理,batchProc() 会打开文件夹,循环查找文件夹中的观测值O文件,调用 procOneFile() 进行下一步处理

观测值 O 文件的后缀有两种,一种是直接 .O 结尾,一种是 .ddO 结尾,dd表示年份后两位。

static int proccfgfile(char cfgfile[])
{
	FILE *fp=NULL;
	char *p,tmp[MAXSTRPATH]={'\0'};

	// 将  PPP_Glo 结构体初始化,将处理方式、输入输出文件路径赋空值
	//initialization
	PPP_Glo.prcType=-1;
	PPP_Glo.outFolder[0]='\0';
	PPP_Glo.inputPath[0]='\0';

	// 打开传入的 gamp.cfg 配置文件
	if ((fp=fopen(cfgfile,"r"))==NULL) {
		printf("*** ERROR: open configure file failed, please check it!\n");
		return 0;
	}

	while (!feof(fp)) {
		tmp[0]='\0';
		fgets(tmp,MAXSTRPATH,fp);
		if ((tmp!=NULL)&&(tmp[0]=='#')) continue;

		// 获取观测值文件路径和处理方式
		if (strstr(tmp,"obs file/folder")) {
			p=strrchr(tmp,'=');
			sscanf(p+1,"%d",&PPP_Glo.prcType);

			tmp[0]='\0';
			if (fgets(tmp,MAXSTRPATH,fp)) {
				p=strrchr(tmp,'=');
				sscanf(p+1,"%[^,]",PPP_Glo.inputPath);
				// 调用 trimSpace() 去除空格,调用 cutFilePathSep() 去除文件末尾的 /
				trimSpace(PPP_Glo.inputPath);
				cutFilePathSep(PPP_Glo.inputPath);
			}
			else {
				printf("*** ERROR: read obs files path error!");
				return 0;
			}
			break;
		}
	}
	fclose(fp);

	if (PPP_Glo.prcType<0||PPP_Glo.prcType>2) {
		printf("*** ERROR: read obs files path error!");
		return 0;
	}

	if (PPP_Glo.prcType==0)	// 单个观测文件调用 procOneFile() 进行下一步处理
		procOneFile(PPP_Glo.inputPath,cfgfile,0,1);
	else if (PPP_Glo.prcType==1) // 多个文件调用 batchProc() 进行批量处理
		batchProc(PPP_Glo.inputPath,cfgfile);

	return 1;
}

3、procOneFile():处理单个观测值文件

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  • 先调用 preProc() 预处理:通过调用 initGlobal() 初始化 PPP_Glo 结构体;调用 getObsInfo() 读取观测O文件的一部分,获取起止时间、文件版本、天线种类等基础信息;为 filopt.inffilopt.outf 开辟内存空间。

  • 调用 readcfgFile() 读取整个配置文件,通过 strstr(line,"start_time") 匹配处理选项,存储到 prcOpt_Exprcopt

  • 调用 getFopt_auto() ,通过调用 findClkFile()findNavFile(),根据后缀名自动查找各种 PPP 解算所需的文件,将文件路径存到 fopt->inf 中。

  • 调用 gampPos() 进行下一步处理;处理结束,调用 postProc() 释放 filopt.inffilopt.outf 内存空间。

extern void procOneFile(char file[], char cfgfile[], int iT, int iN)
{
	procparam_t pparam;
	gtime_t t={0},ts=t,te=t ;
	long t1,t2;

	t1=clock();

	// 先调用 preProc() 预处理:
	// 其通过调用 initGlobal() 初始化 PPP_Glo 结构体
	// 调用 getObsInfo()  读取观测O文件的一部分,获取起止时间、文件版本、天线种类等基础信息
	// 为 filopt.inf、filopt.outf 开辟内存空间
	preProc(file,&pparam,&ts,&te);

	printf(" * Processing the %dth", iN);
	if (iT>0) printf("/%d", iT);
	printf(" ofile: %s\n", PPP_Glo.ofileName_ful);

	// 调用 readcfgFile() 读取整个配置文件,通过 strstr(line,"start_time") 匹配处理选项,存储到 prcOpt_Ex、prcopt
	//read configure file
	readcfgFile(cfgfile,&pparam.prcopt,&pparam.solopt,&pparam.filopt);

	//single-, dual- or triple-frequency?
	if (pparam.prcopt.ionoopt==IONOOPT_IF12||pparam.prcopt.ionoopt==IONOOPT_UC1) {
		if (pparam.prcopt.nf!=1) {
			printf("*** ERROR: Number of frequencies Error! Please set inpfrq=1.\n");
			return;
		}
	}
	if (pparam.prcopt.ionoopt==IONOOPT_UC12) {
		if (pparam.prcopt.nf!=2) {
			printf("*** ERROR: Number of frequencies Error! Please set inpfrq=2.\n");
			return;
		}
	}

	//processing time set
	if (!PPP_Glo.prcOpt_Ex.bTsSet) PPP_Glo.prcOpt_Ex.ts=ts;
	else if (timediff(ts,PPP_Glo.prcOpt_Ex.ts)>0) PPP_Glo.prcOpt_Ex.ts=ts;
	if (!PPP_Glo.prcOpt_Ex.bTeSet)	 PPP_Glo.prcOpt_Ex.te=te;
	else if (timediff(te,PPP_Glo.prcOpt_Ex.te)<0) PPP_Glo.prcOpt_Ex.te=te;

	// 调用 getFopt_auto() ,通过调用 findClkFile()、findNavFile(),根据后缀名自动查找各种 PPP 解算所需的文件,将文件路径存到 fopt->inf 中
	//automatically matches the corresponding files
	getFopt_auto(file,PPP_Glo.obsDir,ts,te,pparam.prcopt,pparam.solopt,&pparam.filopt);

	// 调用 gampPos() 进行下一步处理
	// post processing positioning
	gampPos(PPP_Glo.prcOpt_Ex.ts, PPP_Glo.prcOpt_Ex.te, 0.0, 0.0, 
		&pparam.prcopt,&pparam.solopt,&pparam.filopt);

	// 调用 postProc() 释放 filopt.inf、filopt.outf 内存空间
	postProc(pparam);

	t2=clock();

	sprintf(PPP_Glo.chMsg," * The program runs for %6.3f seconds\n%c",(double)(t2-t1)/CLOCKS_PER_SEC,'\0');
	outDebug(OUTWIN,OUTFIL,0);
	printf("/*****************************  OK  *****************************/\n\n\n");

	if (PPP_Glo.outFp[OFILE_DEBUG]) {
		fclose(PPP_Glo.outFp[OFILE_DEBUG]);
		PPP_Glo.outFp[OFILE_DEBUG]=NULL;
	}
}

4、gampPos():开始后处理

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  • 先调用 outhead() 写输出文件的文件头。

  • 调用 setcodepri() 设置观测值优先级。

  • 调用 readdcb()readobsnav()readpreceph() 等函数读取文件。

  • 文件读取完之后,调用 execses() 进行下一步处理

  • 处理完之后调用 freeobsnav()freepreceph() 释放内存空间。

extern int gampPos(gtime_t ts, gtime_t te, double ti, double tu, prcopt_t *popt, 
	               const solopt_t *sopt, filopt_t *fopt)
{
    int i,j,stat=0,index[MAXINFILE]={0};

	// 先调用 outhead() 写输出文件的文件头
	/* write header to output file */
	if (!outhead(fopt->outf,popt,sopt,PPP_Glo.outFp,MAXOUTFILE)) 
		return 0;
    
	for (i=0;i<MAXOUTFILE;i++) {
		if (fopt->outf[i]&&strlen(fopt->outf[i])>2) 
			PPP_Glo.outFp[i]=openfile(fopt->outf[i]);
		else
			PPP_Glo.outFp[i]=NULL;
	}

	// 调用 setcodepri() 设置观测值优先级
	/* set rinex code priority for precise clock */
	if (PMODE_PPP_KINEMA<=popt->mode)
		setcodepri(SYS_GPS,1,popt->sateph==EPHOPT_PREC?"PYWC":"CPYW");

	// 调用 readdcb()、readobsnav()、readpreceph() 等函数读取文件
	/* read satellite antenna parameters */
	if (*fopt->antf&&!(readpcv(fopt->antf,&pcvss))) {
		printf("*** ERROR: no sat ant pcv in %s\n",fopt->antf);
		return -1;
	}

	/* read dcb parameters */
	for (i=0;i<MAXSAT;i++) for (j=0;j<3;j++) {
		navs.cbias[i][j]=0.0;
	}
	if (*fopt->p1p2dcbf) 
		readdcb(fopt->p1p2dcbf,&navs);
	if (*fopt->p1c1dcbf) 
		readdcb(fopt->p1c1dcbf,&navs);
	if (*fopt->p2c2dcbf) 
		readdcb(fopt->p2c2dcbf,&navs);
	if (*fopt->mgexdcbf&&(popt->navsys&SYS_CMP||popt->navsys&SYS_GAL))
		readdcb_mgex(fopt->mgexdcbf,&navs,PPP_Glo.prcOpt_Ex.ts);

	/* read erp data */
	if (*fopt->eopf) {
		if (!readerp(fopt->eopf,&navs.erp)) {
			printf("ERROR: no erp data %s\n",fopt->eopf);
		}
	}

	/* read ionosphere data file */
	if (*fopt->ionf&&(popt->ionoopt==IONOOPT_TEC||((popt->ionoopt==IONOOPT_UC1||popt->ionoopt==IONOOPT_UC12)&&
		PPP_Glo.prcOpt_Ex.ion_const)))
		readtec(fopt->ionf,&navs,1);

	for (i=0;i<MAXINFILE;i++) index[i]=i;

	/* read prec ephemeris */
	readpreceph(fopt->inf,MAXINFILE,popt,&navs);

	/* read obs and nav data */
	if (!readobsnav(ts,te,ti,fopt->inf,index,MAXINFILE,popt,&obss,&navs,stas)) {
		freeobsnav(&obss,&navs);
		return 0;
	}

	if (PPP_Glo.nEpoch<=1) {
		strcpy(PPP_Glo.chMsg,"PPP_Glo.nEpoch<=1!\n\0");
		printf("%s",PPP_Glo.chMsg);
		freeobsnav(&obss,&navs);

		return 0;
	}

	
	//read igs antex only once, and save the elements in 'pcvss'
	/* set antenna paramters */
	setpcv(obss.data[0].time,popt,&navs,&pcvss,&pcvss,stas);

	/* read ocean tide loading parameters */
	if (popt->mode>PMODE_SINGLE&&fopt->blqf) {
		readotl(popt,fopt->blqf,stas);
	}

	// 调用 execses() 进行下一步处理
	//next processing
	stat=execses(popt,sopt,fopt);

	// 处理完之后调用调用 freeobsnav()、freepreceph() 释放内存空间
	/* free obs and nav data */
	freeobsnav(&obss,&navs);
	/* free prec ephemeris and sbas data */
	freepreceph(&navs);
	/* free antenna parameters */
	if (pcvss.pcv) {free(pcvss.pcv); pcvss.pcv=NULL; pcvss.n=pcvss.nmax=0;}
	if (pcvsr.pcv) {free(pcvsr.pcv); pcvsr.pcv=NULL; pcvsr.n=pcvsr.nmax=0;}
	/* free erp data */
	if (navs.erp.data) {free(navs.erp.data); navs.erp.data=NULL; navs.erp.n=navs.erp.nmax=0;}

	if (PPP_Glo.outFp[OFILE_IPPP]) fprintf(PPP_Glo.outFp[OFILE_IPPP],"-PPP_BLOCK\n");
	for (i=0;i<MAXOUTFILE;i++) {
		if (i==OFILE_DEBUG) continue;
		if (PPP_Glo.outFp[i]) {
			fclose(PPP_Glo.outFp[i]);
			PPP_Glo.outFp[i]=NULL;
		}
	}

	return stat;
}

5、excses():执行后处理解算

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  • 先调用 sampledetermine() 获取观测值采用间隔(解算频率)。
  • 调用 calCsThres() 获取周跳检测的阈值,调用 rtkinit() 初始化 rtk 结构体。
  • 调用 procpos() 进行下一步处理
  • 处理完之后调用 rtkfree() 释放 rtk 结构体。
static int execses(prcopt_t *popt, const solopt_t *sopt, filopt_t *fopt)
{
	rtk_t rtk;

	// 先调用 sampledetermine() 获取观测值采用间隔(解算频率),周跳检测会用到
	//to determine the thresh values for cycle slip detection
	PPP_Glo.sample=sampledetermine(popt);

	// 调用 calCsThres() 获取周跳检测的阈值
	if (fabs(PPP_Glo.prcOpt_Ex.csThresGF)<0.01||fabs(PPP_Glo.prcOpt_Ex.csThresMW)<0.01)
		calCsThres(popt,PPP_Glo.sample);

	// 调用 rtkinit() 初始化 rtk 结构体
	rtkinit(&rtk,popt);

	if (PPP_Glo.outFp[OFILE_IPPP]) outiPppHead(PPP_Glo.outFp[OFILE_IPPP],rtk);

	// 根据前向滤波、后向滤波、前后向结合,以不同的方式调用 procpos() 进行下一步处理
	if (popt->soltype==0) {       /* forward */
		PPP_Glo.revs=0;
		PPP_Glo.iObsu=0;
		PPP_Glo.iEpoch=0;

		
		procpos(&rtk,popt,sopt,0); 
	}
	else if (popt->soltype==1) {  /* backward */
		PPP_Glo.revs=1; 
		PPP_Glo.iObsu=obss.n-1;
		PPP_Glo.iEpoch=PPP_Glo.nEpoch;
		procpos(&rtk,popt,sopt,0);
	}
	else {   /* combined */
		PPP_Glo.solf=(sol_t *)malloc(sizeof(sol_t)*PPP_Glo.nEpoch);
		PPP_Glo.solb=(sol_t *)malloc(sizeof(sol_t)*PPP_Glo.nEpoch);
		if (PPP_Glo.solf&&PPP_Glo.solb) {

		}
		else
			printf("error : memory allocation");

		free(PPP_Glo.solf); PPP_Glo.solf=NULL;
		free(PPP_Glo.solb); PPP_Glo.solb=NULL;
	}

	// 处理完之后调用 rtkfree() 释放 rtk 结构体
	rtkfree(&rtk);
    
    return 0;
}

6、procpos():进行定位解算

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  • 循环调用 inputobs() 传入一个历元的观测值。
  • 调用 obsScan_SPP() 观测值检测。
  • 调用 BDmultipathCorr() 修正北斗伪距延迟。
  • 调用 rtkpos() 进行下一步处理
  • 处理完之后调用 outResult()outsol() 输出结果。
static void procpos(rtk_t *rtk,const prcopt_t *popt,const solopt_t *sopt,int mode)
{
	sol_t sol={{0}};
	gtime_t time={0};
	obsd_t obs[MAXOBS];
	int i,j,k=0,nep=0,nobs,n,solstatic,pri[]={0,1,2,3,4,5,1,6};

	solstatic=sopt->solstatic&&popt->mode==PMODE_PPP_STATIC;
	
	// 循环调用 inputobs() 传入一个历元的观测值
	/* processing epoch-wise */
	while ((nobs=inputobs(obs,obss,PPP_Glo.revs,&PPP_Glo.iObsu,&PPP_Glo.iEpoch))>=0) {
		PPP_Glo.tNow=obs[0].time;
		time2epoch(PPP_Glo.tNow,PPP_Glo.ctNow);
		sprintf(PPP_Glo.chTime,"%02.0f:%02.0f:%04.1f%c",PPP_Glo.ctNow[3],
			PPP_Glo.ctNow[4],PPP_Glo.ctNow[5],'\0');
		PPP_Glo.sowNow=time2gpst(PPP_Glo.tNow,NULL);

		k++;
		if (k==1) {
			for (j=0;j<MAXSAT;j++) {
				PPP_Glo.ssat_Ex[j].tLast=PPP_Glo.tNow;
			}
		}
        nep=(int)(30*(60/PPP_Glo.sample));
        if ((k-1)%nep==0) PPP_Glo.t_30min=PPP_Glo.tNow;

		// 调用 obsScan_SPP() 观测值检测
		//pseudorange observation checking
		obsScan_SPP(popt,obs,nobs,&n);
		if (n<=3) {
			sprintf(PPP_Glo.chMsg,"*** WARNING: There are only %d satellites observed, skip SPP!\n",n);
			outDebug(OUTWIN,OUTFIL,0);
			continue;
		}

		// 调用 BDmultipathCorr() 分段函数修正北斗伪距多路径延迟
		if (PPP_Glo.prcOpt_Ex.navSys&SYS_CMP) {
			BDmultipathCorr(rtk,obs,n);
		}

		// 调用 rtkpos() 进行逐历元解算
		i=rtkpos(rtk,obs,n,&navs);
		if (i==-1) rtk->sol.stat=SOLQ_NONE;
		else if (i==0) continue;

		// 解算完之后调用 outResult()、outsol() 输出结果
		if (mode==0) {  /* forward/backward */
			outResult(rtk,sopt);

			if (!solstatic&&PPP_Glo.outFp[0]) 
				outsol(PPP_Glo.outFp[0],&rtk->sol,sopt,PPP_Glo.iEpoch);
			else if (time.time==0||pri[rtk->sol.stat]<=pri[sol.stat]) {
				sol=rtk->sol;
				if (time.time==0||timediff(rtk->sol.time,time)<0.0) 
					time=rtk->sol.time;
			}
		}
		
	}
}

7、rtkpos():逐历元解算

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  • 至此已经读完了文件,开始进行逐历元解算,先调用 spp() 进行 SPP 解算
  • 调用 obsScan_PPP() 观测值检测。
  • 调用 clkRepair() 修复钟跳。
  • 调用 pppos() 进行 PPP 解算
  • 调用 calDop() 计算各种 DOP 值。
  • 调用 keepEpInfo() 存储当前历元的信息,其中会调用 gfmeas()wlAmbMeas()
static int rtkpos(rtk_t *rtk, obsd_t *obs, int n, const nav_t *nav)
{
	gtime_t time;
	int nu;
	char msg[128]="";
	prcopt_t *opt=&rtk->opt;

	rtk->sol.stat=SOLQ_NONE;
	time=rtk->sol.time;  /* previous epoch */
	PPP_Glo.bOKSPP=1;

	// 先调用 spp() 进行 SPP 解算流动站坐标,作为 PPP 初值
	/* rover position by single point positioning */
	if (!spp(obs,n,nav,opt,&rtk->sol,NULL,rtk->ssat,msg)) {
		sprintf(PPP_Glo.chMsg,"*** ERROR: point pos error (%s)\n",msg);
		outDebug(OUTWIN,OUTFIL,0);

		PPP_Glo.bOKSPP=0;
		PPP_Glo.nBadEpSPP++;

		//fewer than 4 satellites available, skip to next epoch
		if (n<=4) {
			return -1;
		}
	}
	
	// 计算和上一历元间时间间隔
	if (time.time!=0) rtk->tt=timediff(rtk->sol.time,time);

	// 调用 obsScan_PPP() 观测值检测
	nu=n;
	obsScan_PPP(opt,obs,n,&nu);
	if (nu<=4) {
		sprintf(PPP_Glo.chMsg, "*** WARNING: There are only %d satellites observed, skip PPP!\n",nu);
		outDebug(OUTWIN,OUTFIL,0);
		return 0;
	}
	
	// 调用 clkRepair() 修复钟跳
	//clock jump repair
	clkRepair(obs,nu);

	// 调用 pppos() 进行 PPP 解算
	/* precise point positioning */
	if (opt->mode>=PMODE_PPP_KINEMA) {
		pppos(rtk,obs,nu,nav);
	}
	else return 1;

	// 调用 calDop() 计算各种 DOP 值
	//calculate DOPs
	calDop(rtk,obs,nu);

	// 调用 keepEpInfo() 存储当前历元的信息,其中会调用 gfmeas()、wlAmbMeas()
	//save the information for current epoch
	keepEpInfo(rtk,obs,nu,nav);

	return 1;
}

四、RINEX 文件读取

1、readobsnav():Rinex 文件读取主入口函数

gtime_t ts                  解算开始时间
gtime_t te                  解算结束时间
double ti                   解算时间间隔
char **infile               传入文件路径数组
const int *index            对应文件下标
int n                       infile[]元素个数
const prcopt_t *prcopt      处理选项
obs_t *obs                  存观测数据OBS
nav_t *nav                  存导航电文数据NAV
sta_t *sta                  测站结构体,存obs文件头读取到的一部分的信息

index[]的作用:会传给execses_b(),再传给execses_r(),再传给execses(),再传给readobsnav() 。如果不需要根据 tu 分时间段解算,index 存的就是 0~n,如果需要分时间段解算,index 存的是对应时间段内文件的下标。

  • 先初始化 obs、nav->eph、nav->geph;遍历 infile[],如果下标和上一次循环的不同,记录当前index[i]值到ind 。调用readrnxt()读取文件,其先调用 readrnxfile() 读取文件,如果测站名字为空,就给依据头文件自动赋 4 个字符的名字。

  • 然后判断是否有观测数据和星历数据,成功读取到数据,就调用sortobs(),根据 time、rcv、sat ,对obs->data的元素进行排序、去重,得到历元数nepoch

  • 最后调用uniqnav(),其通过调用 uniqeph()uniqgeph() 进行星历数据的排序去重,通过调用 satwavelen() 获取所有载波相位的波长到 nav->lam。

static int readobsnav(gtime_t ts, gtime_t te, double ti, char *infile[MAXINFILE],
	                  const int *index, int n, const prcopt_t *prcopt,
	                  obs_t *obs, nav_t *nav, sta_t *sta)
{
	int i,j,ind=0,nobs=0,rcv=1,nep;

	// 初始化 obs、nav->eph、nav->geph
	obs->data=NULL; obs->n =obs->nmax =0;
	nav->eph =NULL; nav->n =nav->nmax =0;
	nav->geph=NULL; nav->ng=nav->ngmax=0;
	PPP_Glo.nEpoch=0;

	// 遍历 infile[],调用readrnxt()读取文件
	for (i=0;i<n;i++) {
		// 如果下标和上一次循环的不同,记录当前index[i]值到ind
		if (index[i]!=ind) {
			if (obs->n>nobs) rcv++;
			ind=index[i]; nobs=obs->n; 
		}
		/* read rinex obs and nav file */
		nep=readrnxt(infile[i],rcv,ts,te,ti,prcopt->rnxopt,obs,nav,rcv<=2?sta+rcv-1:NULL);
	}

	// 判断是否有观测数据和星历数据
	if (obs->n<=0) {
		printf("*** ERROR: no obs data!\n");
		return 0;
	}
	if (nav->n<=0&&nav->ng<=0) {
		printf("*** ERROR: no nav data!\n");
		return 0;
	}

	// 调用sortobs(),根据 time、rcv、sat ,对 obs->data 的元素进行排序、去重,得到历元数nepoch
	/* sort observation data */
	PPP_Glo.nEpoch=sortobs(obs);

	// 最后调用uniqnav(),其通过调用 uniqeph()、uniqgeph() 进行星历数据的排序去重,
	// 通过调用 satwavelen() 获取所有载波相位的波长到 nav->lam。
	/* delete duplicated ephemeris */
	uniqnav(nav);

	/* set time span for progress display */
	if (ts.time==0||te.time==0) {
		for (i=0;   i<obs->n;i++) if (obs->data[i].rcv==1) break;
		for (j=obs->n-1;j>=0;j--) if (obs->data[j].rcv==1) break;
		if (i<j) {
			if (ts.time==0) ts=obs->data[i].time;
			if (te.time==0) te=obs->data[j].time;
			settspan(ts,te);
		}
	}

	// 判断有无 GLONASS 星历,为啥不放在前面???
	if (prcopt->navsys&SYS_GLO) {
		if (nav->ng<=0) {
			printf("*** ERROR: nav->ng<=0!\n");
		}
	}

	return 1;
}
extern int readrnxt(const char *file, int rcv, gtime_t ts, gtime_t te,
                    double tint, const char *opt, obs_t *obs, nav_t *nav,
                    sta_t *sta)
{
    int i,stat=0;
    const char *p;
    char type=' ',*files[MAXEXFILE]={0};

    /*if (!*file) {
        return readrnxfp(stdin,ts,te,tint,opt,0,1,&type,obs,nav,sta);
    }
    for (i=0;i<MAXEXFILE;i++) {
        if (!(files[i]=(char *)malloc(1024))) {
            for (i--;i>=0;i--) free(files[i]);
            return -1;
        }
    }*/
    /* expand wild-card */
    /*if ((n=expath(file,files,MAXEXFILE))<=0) {
        for (i=0;i<MAXEXFILE;i++) free(files[i]);
        return 0;
    }*/
    /* read rinex files */
    //for (i=0;i<n&&stat>=0;i++) {
        // 调用 readrnxfile() 读取文件
        stat=readrnxfile(file,ts,te,tint,opt,0,rcv,&type,obs,nav,sta);
    //}

    // 如果测站名字为空,就给依据头文件自动赋 4 个字符的名字
    /* if station name empty, set 4-char name from file head */
    if (type=='O'&&sta) {
        if (!(p=strrchr(file,FILEPATHSEP))) p=file-1;
        if (!*sta->name) setstr(sta->name,p+1,4);
    }
    for (i=0;i<MAXEXFILE;i++) free(files[i]);
    
    return stat;
}

2、readrnxfile():传入文件路径,读取起止时间内数据

  • 如果传入了测站信息结构体 sta,调用 init_sta() 初始化,值赋 0,指针赋空。

  • 根据文件名判断文件来源(COD、IGS、IGR、GFZ、ESA、IAC、其它),以此设置 index。

  • 以读的方式打开解压后的文件,调用 readrnxfp() ,从文件描述符 fp 中读取文件,读完之后,关闭打开的文件描述符 fp

static int readrnxfile(const char *file, gtime_t ts, gtime_t te, double tint,
                       const char *opt, int flag, int index, char *type,
                       obs_t *obs, nav_t *nav, sta_t *sta)
{
    FILE *fp;
    int stat;
    //char tmpfile[1024];
    
    // 如果传入了测站信息结构体 sta,调用 init_sta() 初始化
    if (sta) init_sta(sta);
    
    // 判断文件名长度是否合理
    if ( strlen(file)<2 ) 
        return ' ';

    // 以读的方式打开解压后的文件
    if (!(fp=fopen(file,"r"))) {
        return ' ';
    }

    // 根据文件名判断文件来源(COD、IGS、IGR、GFZ、ESA、IAC、其它),以此设置 index。
    if (strstr(file,"cod")||strstr(file,"COD")) index=10;
    else if (strstr(file,"igs")||strstr(file,"IGS")) index=9;
    else if (strstr(file,"igr")||strstr(file,"IGR")) index=8;
    else if (strstr(file,"gfz")||strstr(file,"GFZ")) index=7;
    else if (strstr(file,"esa")||strstr(file,"ESA")) index=6;
    else if (strstr(file,"iac")||strstr(file,"IAC")) index=-1;
    else index=0;

    // 调用 readrnxfp() ,从文件描述符 fp 中读取文件
    /* read rinex file */
    stat=readrnxfp(fp,ts,te,tint,opt,flag,index,type,obs,nav,sta);
    
    // 读完之后,关闭打开的文件描述符 fp
    fclose(fp);
    
    /* delete temporary file */
    //if (cstat) remove(tmpfile);
    
    return stat;
}

4、readrnxfp():传入文件描述符,调用对应的读取函数

  • 调用 readrnxh() 读取头文件。并获取文件类型 type
  • 根据 type 调用对应的函数进行分类读取,readrnxobs() 读观测文件,readrnxnav()读星历文件,调用 readrnxnav() 读钟差文件。
static int readrnxfp(FILE *fp, gtime_t ts, gtime_t te, double tint,
                     const char *opt, int flag, int index, char *type,
                     obs_t *obs, nav_t *nav, sta_t *sta)
{
    double ver;
    int sys,tsys;
    char tobs[NUMSYS][MAXOBSTYPE][4]={{""}};
    
    // 调用 readrnxh() 读取头文件。并获取文件类型 type
    /* read rinex header */
    if (!readrnxh(fp,&ver,type,&sys,&tsys,tobs,nav,sta)) return 0;
    
    // flag 置 0 就不读钟差
    /* flag=0:except for clock,1:clock */
    if ((!flag&&*type=='C')||(flag&&*type!='C')) return 0;
    
    // 根据 type 调用对应的函数进行分类读取
    /* read rinex body */
    switch (*type) {
        case 'O': return readrnxobs(fp,ts,te,tint,opt,index,ver,tsys,tobs,obs);
        case 'N': return readrnxnav(fp,opt,ver,sys    ,nav);
        case 'G': return readrnxnav(fp,opt,ver,SYS_GLO,nav);
        case 'J': return readrnxnav(fp,opt,ver,SYS_QZS,nav); /* extension */
        case 'L': return readrnxnav(fp,opt,ver,SYS_GAL,nav); /* extension */
        case 'C': return readrnxclk(fp,opt,index,nav);
    }

    return 0;
}

5、readrnxh():读取文件头

  • 函数的主体在一个 while 大循环中,循环读取每一行,直到出现 “END OF HEADER”
  • 首先进行第一行版本号读取,记录版本号、卫星系统以及观测文件类型。
  • PGM / RUN BY / DATE 跳过不读。
  • 其它类型的行,根据文件类型,调用 decode_obsh()decode_navh()decode_gnavh()decode_hnavh()decode_navh() 读取。

image-20231028161435181

6、观测文件读取

1. decode_obsh():解析观测数据文件头

最关键的是解析观测值类型如下图,存到 tobs 三维数组中,【星座类型】【观测类型】【字符串数】 ,后面读文件体的时候要按文件头的观测值类型来读。

image-20231028161101023

2. readrnxobs():读取o文件中全部观测值数据

重复调用readrnxobsb()函数,直到所有的观测值全被读完,或者是出现了某个历元没有卫星的情况为止

  • data[] 开辟空间
  • while大循环调用readrnxobsb()每次读取一个历元的观测数据,获取观测值数n
  • 遍历data[],如果时间系统为UTC,转为GPST,调用saveslips()
  • 调用screent(),判断传入的时间是否符合起始时间ts,结束时间te,时间间隔tint
  • 遍历data[] ,调用restslips()addobsdata()data[]信息存到obs
3. readrnxobsb():读取一个观测历元的观测数据
  • 调用set_sysmask()获取卫星系统掩码mask,mask在之后decode_obsdata()中会用到,mask中没有的卫星系统不用。

  • 调用set_index(),将将tobs数组中存的观测值类型信息存到sigind_t类型的index[]结构体数组中,此时传入的tobs数组是二维数组,每个传入的tobs都存了一个卫星系统的观测值类型,同理index[]的一个元素就存一个卫星系统的所有观测值类型。

  • while大循环,fgets()存一行的数据

    • 如果是第一行,则调用decode_obsepoch()函数解码首行数据(包括历元时刻、卫星数、卫星编号、历元状态等信息),并将信息保存 ,获取的卫星数量nsat是判断循环次数的关键。
    • 如果不是第一行则调用decode_obsdata()函数对该行观测数据进行数据解码,读取一个历元内一颗卫星的观测值 ,到data[n]
    • 知道读取数量 i 等于decode_obsepoch()获取的卫星数量nsat,结束循环,返回读取的观测值数(卫星数)
4. decode_obsepoch():解码历元首行数据

2、3版本观测值文件有区别

  • 2版本:

    image-20231028161530991

    • 每历元首行数据前26位为历元时间(yy mm dd hh mm ss),年是 2 位表示,str2time() 函数中可以把年的前两位也补上。

    • 29位epoch flag ,记录该历元状况,0表示正常,3:new site,4:header info,5:external event

    • 30~32位为卫星数量

    • 33~68:各个卫星的PRN号,观测到的卫星数>12时,一行的信息存储不下会自动换行,并且卫星的PRN号与前一行对其

    • 历元信息往下一行就是记录观测值的数据块,以每颗卫星为单位,依照头文件中的观测值类型及顺序,从左到右依次排列,每行记录5个观测值,一行不够时转下行。当所有卫星数据记录完后,转到下一个历元。 观测值的顺序与文件头中**“SYS / # / OBS TYPES”**记录的观测类型顺序一致。

    • 3版本:

      image-20231028161613724

      • 每历元数据用用**>**开头
      • 2~29位为历元时间(yyyy mm dd hh mm ss)
      • 32位为 epoch flag
      • 后面是接收机钟差(s)
      • 每组数据中的每一行表示一颗卫星的观测值,观测值的顺序与文件头中**“SYS / # / OBS TYPES”**记录的观测类型顺序一致

执行流程

  • 2版本:
    • 读取卫星数到 n
    • 读取epoh flagflag
    • 读取历元时间 time
    • 循环读取卫星ID(G10、G32、G26) ,读到68列,还没把卫星读完,就fgets()读取新的一行
    • 将卫星ID转为satellite number,存到sats[]数组中
  • 3版本:
    • 读取卫星数量 n
    • 读取epoh flagflag
    • 读取历元时间 time
5. decode_obsdata():读取一个历元内一颗卫星的观测值
  • 3版本,读取卫星satellite number存到obs->sat
  • 星系统和mask做与运算,判断卫星系统是否启用
  • 根据卫星系统分配索引 ind
  • 根据索引ind中的观测值类型,循环读取观测值,读取一个历元内,一颗卫星的观测值,记录有效的观测值到 val[i] ,记录记录信号失锁到 lli[i]
  • 初始化obs各观测值数组,赋空
  • 遍历观测值类型,同频率的观测码,下标分别存到k[]l[]中 ,p[] 存频率索引,后面obs->P[0]就是利用L1载波观测到的伪距,obs->P[1]就是利用L2载波观测到的伪距
  • 同一个频率有不同的观测码,取优先级高的
  • 根据索引ind中的观测值类型,遍历观测值,val[i]lli[i]存入obs

7、星历文件读取

1. decode_navh()、decode_gnavh()、decode_hnavh()

以decode_navh()为例:

在这里插入图片描述

2. readrnxnav():读取星历文件,添加到nav结构体中
  • add_eph():nav->eph[] 中添加 eph 星历数据,nav->n 表示 eph 数量。
  • add_geph():nav->geph[] 中添加 GLONASS 星历数据,nav->ng 表示 geph 数量。
  • add_seph():nav->seph[] 中添加 SBAS 星历数据,nav->ns 表示 seph 数量。
3. readrnxnavb():读取一个历元的星历数据,添加到 eph 结构体中

  • 调用set_sysmask()获取卫星系统掩码

  • 循环读取一行行,记录TOC,读取到data[],i记录读取的数据数量,读够数量调用decode_eph()等函数赋值给eph_t结构体

8、钟差文件读取

五、卫星位置钟差计算

1、satposs_rtklib()

gtime_t teph     I     (gpst) 用于选择星历的时刻 (gpst)
obsd_t *obs      I      OBS观测数据
int    n         I      OBS数
nav_t  *nav      I      NAV导航电文
int    ephopt    I      星历选项 (EPHOPT_???)
double *rs       O      卫星位置和速度,长度为6*n,{x,y,z,vx,vy,vz}(ecef)(m,m/s)
double *dts      O      卫星钟差,长度为2*n, {bias,drift} (s|s/s)
double *var      O      卫星位置和钟差的协方差 (m^2)
int    *svh      O      卫星健康标志 (-1:correction not available)

image-20230929100826545

遍历观测数据,找伪距观测值,除以光速得到信号传播时间,用数据接收时刻减去伪距信号传播时间得到信号发射时刻。

调用 ephclk() 函数,由广播星历计算出当前观测卫星与 GPS 时间的钟差 dt ,此时的钟差是没有考虑相对论效应和 TGD 的 ,dt 仅作为satpos()的参数,不作为最终计算的钟差。信号发射时刻减去钟差 dt,得到 GPS 时间下的卫星信号发射时刻。

调用 satpos() 对此观测值进行下一步卫星位置钟差的计算satpos() 函数对星历计算选项进行判断,广播星历模式调用 ephpos()精密星历模式调用 peph2pos()。最后检测钟差值,如果没有精密星历,则调用 ephclk() 用广播星历计算钟差。

extern void satposs_rtklib(gtime_t teph, const obsd_t *obs, int n, const nav_t *nav,
                    int ephopt, double *rs, double *dts, double *var, int *svh)
{
    gtime_t time[MAXOBS]={{0}};
    double dt,pr;
    int i,j;
    
    for (i=0;i<n&&i<2*MAXOBS;i++) {
        for (j=0;j<6;j++) rs [j+i*6]=0.0;
        for (j=0;j<2;j++) dts[j+i*2]=0.0;
        var[i]=0.0; svh[i]=0;
        
        /* search any psuedorange */
        for (j=0,pr=0.0;j<NFREQ;j++) if ((pr=obs[i].P[j])!=0.0) break;
        
        if (j>=NFREQ) {
            sprintf(PPP_Glo.chMsg,"*** WARNING: no pseudorange %s sat=%2d\n",
				time_str(obs[i].time,3),obs[i].sat);
			outDebug(OUTWIN,OUTFIL,0);
            continue;
        }
        /* transmission time by satellite clock */
        time[i]=timeadd(obs[i].time,-pr/CLIGHT);
        
        /* satellite clock bias by broadcast ephemeris */
        if (!ephclk(time[i],teph,obs[i].sat,nav,&dt)) {
            sprintf(PPP_Glo.chMsg,"*** WARNING: no broadcast clock %s sat=%2d\n",
				time_str(time[i],3),obs[i].sat);
			outDebug(0,OUTFIL,0);
            continue;
        }
        time[i]=timeadd(time[i],-dt);
        
        /* satellite position and clock at transmission time */
        if (!satpos(time[i],teph,obs[i].sat,ephopt,nav,rs+i*6,dts+i*2,var+i,
                    svh+i)) {
            sprintf(PPP_Glo.chMsg,"*** WARNING: no ephemeris %s sat=%2d\n",
				time_str(time[i],3),obs[i].sat);
			outDebug(0,0,0);
            continue;
        }
        /* if no precise clock available, use broadcast clock instead */
        if (dts[i*2]==0.0) {
            if (!ephclk(time[i],teph,obs[i].sat,nav,dts+i*2)) continue;
            dts[1+i*2]=0.0;
            *var=SQR(STD_BRDCCLK);
        }
    }
}

2、ephclk()

image-20230929100921394

单观测值卫星钟差计算。由于 GLONASS 系统的计算和其它的区别较大,先进行判断。

如果不是 GLONASS 则调用 seleph() 选择与观测值对应的星历,调用 eph2clk() 根据广播星历参数 a 0 a_0 a0 a 1 a_1 a1 a 2 a_2 a2 计算卫星钟差(迭代 3 次);

如果是 GLONASS 则调用 selgeph() 选择与观测值对应的星历,调用 geph2clk() 根据广播星历参数 t a u n t_aun taun g a u n g_aun gaun 计算卫星钟差(迭代 3 次)。

static int ephclk(gtime_t time, gtime_t teph, int sat, const nav_t *nav,
                  double *dts)
{
    eph_t  *eph;
    geph_t *geph;
    int sys;
    
    sys=satsys(sat,NULL);
    
    if (sys==SYS_GPS||sys==SYS_GAL||sys==SYS_QZS||sys==SYS_CMP) {
        if (!(eph=seleph(teph,sat,-1,nav))) return 0;
        *dts=eph2clk(time,eph);
    }
    else if (sys==SYS_GLO) {
        if (!(geph=selgeph(teph,sat,-1,nav))) return 0;
        *dts=geph2clk(time,geph);
    }
    else return 0;
    
    return 1;
}

3、ephpos()

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ephclk() 同理,由于 GLONASS 系统的计算和其它的区别较大,先进行判断。

如果不是 GLONASS 则调用 seleph() 选择与观测值对应的星历,调用 eph2pos() 根据广播星历中的开普勒轨道参数和摄动改正计算卫星位置(对北斗 MEO、IGSO 卫星会进行特殊处理)、校正卫星钟差的相对论效应、调用 var_uraeph() 用 URA 值来标定方差。

如果是 GLONASS 则调用 selgeph() 选择与观测值对应的星历,调用 geph2pos() 根据广播星历中 PZ-90 坐标系下卫星状态向量四阶龙格库塔迭代计算卫星位置。

计算完一次位置之后,加上一个极小的时间,再计算一次位置,两次计算出的时间作差求得卫星速度钟漂。

static int ephpos(gtime_t time, gtime_t teph, int sat, const nav_t *nav,
                  int iode, double *rs, double *dts, double *var, int *svh)
{
    eph_t  *eph;
    geph_t *geph;
    double rst[3],dtst[1],tt=1E-3;
    int i,sys;
    
    sys=satsys(sat,NULL);
    
    *svh=-1;
    
    if (sys==SYS_GPS||sys==SYS_GAL||sys==SYS_QZS||sys==SYS_CMP) {
        if (!(eph=seleph(teph,sat,iode,nav))) return 0;
        eph2pos(time,eph,rs,dts,var);
        time=timeadd(time,tt);
        eph2pos(time,eph,rst,dtst,var);
        *svh=eph->svh;
    }
    else if (sys==SYS_GLO) {
        if (!(geph=selgeph(teph,sat,iode,nav))) return 0;
        geph2pos(time,geph,rs,dts,var);
        time=timeadd(time,tt);
        geph2pos(time,geph,rst,dtst,var);
        *svh=geph->svh;
    }
    else return 0;
    
    /* satellite velocity and clock drift by differential approx */
    for (i=0;i<3;i++) rs[i+3]=(rst[i]-rs[i])/tt;
    dts[1]=(dtst[0]-dts[0])/tt;
    
    return 1;
}

4、peph2pos()

image-20230929101206005

调用 pephpos() 根据精密星历计算卫星位置钟差,其中先二分查找时间最接近的精密星历,然后地球自转改正,调用 interppol() 内维尔插值获取卫星位置、线性插值获取钟差,最后计算标准差。

调用 pephclk() 根据精密星历计算卫星位置钟差,其中先二分查找时间最接近的精密钟差,再线性插值获取钟差、计算标准差。

计算相对论效应改正量,调用 satantoff() 计算卫星天线相位偏差改正。加上改正量得到卫星位置钟差。

加上一个极小的时间,再计算一次位置,两次计算出的时间作差求得卫星速度钟飘。

extern int peph2pos(gtime_t time, int sat, const nav_t *nav, int opt,
                    double *rs, double *dts, double *var)
{
    double rss[3],rst[3],dtss[1],dtst[1],dant[3]={0},vare=0.0,varc=0.0,tt=1E-3;
    int i;
    
    if (sat<=0||MAXSAT<sat) return 0;
    
    /* satellite position and clock bias */
    if (!pephpos(time,sat,nav,rss,dtss,&vare,&varc)||
        !pephclk(time,sat,nav,dtss,&varc)) return 0;
    
    time=timeadd(time,tt);
    if (!pephpos(time,sat,nav,rst,dtst,NULL,NULL)||
        !pephclk(time,sat,nav,dtst,NULL)) return 0;

    /* satellite antenna offset correction */
    if (opt) {
        satantoff(time,rss,sat,nav,dant);
    }

    for (i=0;i<3;i++) {
        rs[i  ]=rss[i]+dant[i];
        rs[i+3]=(rst[i]-rss[i])/tt;
    }
    /* relativistic effect correction */
    if (dtss[0]!=0.0) {
        dts[0]=dtss[0]-2.0*dot(rs,rs+3,3)/CLIGHT/CLIGHT;
        dts[1]=(dtst[0]-dtss[0])/tt;
    }
    else    /* no precise clock */
        dts[0]=dts[1]=0.0;
    
    *var=vare+varc;

    return 1;
}

计算相对论效应改正量,调用 satantoff() 计算卫星天线相位偏差改正。加上改正量得到卫星位置钟差。

加上一个极小的时间,再计算一次位置,两次计算出的时间作差求得卫星速度钟飘。

extern int peph2pos(gtime_t time, int sat, const nav_t *nav, int opt,
                    double *rs, double *dts, double *var)
{
    double rss[3],rst[3],dtss[1],dtst[1],dant[3]={0},vare=0.0,varc=0.0,tt=1E-3;
    int i;
    
    if (sat<=0||MAXSAT<sat) return 0;
    
    /* satellite position and clock bias */
    if (!pephpos(time,sat,nav,rss,dtss,&vare,&varc)||
        !pephclk(time,sat,nav,dtss,&varc)) return 0;
    
    time=timeadd(time,tt);
    if (!pephpos(time,sat,nav,rst,dtst,NULL,NULL)||
        !pephclk(time,sat,nav,dtst,NULL)) return 0;

    /* satellite antenna offset correction */
    if (opt) {
        satantoff(time,rss,sat,nav,dant);
    }

    for (i=0;i<3;i++) {
        rs[i  ]=rss[i]+dant[i];
        rs[i+3]=(rst[i]-rss[i])/tt;
    }
    /* relativistic effect correction */
    if (dtss[0]!=0.0) {
        dts[0]=dtss[0]-2.0*dot(rs,rs+3,3)/CLIGHT/CLIGHT;
        dts[1]=(dtst[0]-dtss[0])/tt;
    }
    else    /* no precise clock */
        dts[0]=dts[1]=0.0;
    
    *var=vare+varc;

    return 1;
}

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