Bernese的数据处理教程

最近学习Bernese，在网上网络到的Bernese数据处理教程。

BERN的数据处理方法。

基本上可以分为下面几个步骤：
一、处理数据的筹办
此步骤包括筹办测候文件、星历文件，以及更新数据处理所需的表文件，然后把RINEX格式的数据转化成Bernese二进制
格式文件，目的为加速数据读取速度。

RINEX格式的文件分别为测候文件(ssssdddf．yyo)、导航文件(ssssdddf．yyN，ssssdddf．yyG)和景象形象文件(ssssdddf．yyM)。

测候文件转换成BERNESE格式就象下四种格式，它们分别为：
*.PZH(相位非差头文件)
*.PZO(相位非差测候文件)
*.CZH(码非差头文件)
*.CZO(码非差测候
文件)
导航文件和景象形象文件的转换与此相仿。

在原始文件由RINEX格式转换成BERNESE格式过程当中，有时候会堕落，认为该吸收机类型与 Phas_igs．O1文件不匹配，造成转换不可功。

其主要问题是RINEX格式的原始文件中有可能存在非法字符，该问题凡是可以通过检查原始文件是不是有非法字符或用数据办理软体teqc使其规范化，该软体可以从下载。

在运行该软体前，首先要筹办好所必须的文件，具体包括：
⑴原始文件(%%o、%%n、%%m)有原始测候文件、原始导航文件和原始景象形象文件。

主要是原始测候文件；
(2)大地基准面文件(DATUM)包括了今朝所用的大地基准面模型。

错非新增新的大地基准面模型，一般无须更改；
(3)相位中心改正表(PHASE__IGS.01)包括大部门常用的接收天线和吸收机以及它们的参数；
(4)地球重力场模型(JGM3.,GEMq3.)手工用GEMq3.,BPE运算用JGM3.,无须更改；
⑸极偏差系数文件(POLOFF.) 一般不用更改；
(6)卫星参数(SATELLIT.EX1) 应该改成SATELLIT.TTT；
⑺常数(CONST．)包括光速、L一、L2频率、地球半径、没事了光压加速度等；一般不更改；
⑻吸收机信息文件(RECEIVER．)主要包括吸收机的类型、单双频环境、测候码和吸收机相位中心改正等，如果有新的吸收机类型，可以在此文件中按划定格式新增；
(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，应该下载与测候值时间相符的相干文件；
(10)跳秒文件(GPSUTC) GPS跳秒环境；
(11)卫星问题文件(SAT一$JJ2.CRX)包括坏卫星和它们的测候值。

$JJ2为具体年份，我们将其改成2002等形式的年份；
⑿测站问题文件(STACRUX.)测站的接收天线高，中心改正等一些环境的记录文件。

上述这些文件中,(2)一⑿均可从ftp://ftp.unibe.ch/aiub/BSWUSER/下载,一般环境下,(2)、(4)、⑸、⑺、⑻、 (10)、⑿都无须更改,(3)、(6)、(9)、
(11)应该时常更新,别的,还要准备接收天线高表文件、接收天线和吸收机转换表文件、初始坐标文件和紧密星历文件,其中,紧密星历文件要将从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),也能够从菜谱Menu2.0.21中下载,如:igs10765.sp3改成IGS10765.PRE(BERNESE42软体中的所有文件名中字母必须大写),接收天线高表文件、接收天线和吸收机转换表文件(值当注意的是在生成接收天线和接收机转换表的过程当中,已转换为RINEX格式测候文件中文件头里的吸收机和接收天线类型要大写,不然会堕落)、初始坐标文件必须手工生成,必须注意初始坐标文件中坐标输人的格式,不然容易堕落,数据或文件的更新可经由网站ftp://ftp.unibe,ch/aiub/BSWUSER,ftp://ftp.unibe,ch/aiub/CODE或www.aiub.unibe.ch/download来进行。

2、卫星轨道规范化
卫星星历可选择紧密星历或广播星历。

Bernese软体在轨道部门有两个主要步伐，第1个步伐为PRET．AB，其主要工作是把紧密星历从地心肠固坐标框架转换为惯性坐标框架，同时该步伐也提取卫星的钟差。

第2个步伐为ORBGEN，其工作为由轨道表文件孕育发生规范轨道。

凡是会对每个时段(凡是为一天)孕育发生1个规范轨道文件。

如果利用的是紧密星历，则经ORBGEN孕育发生的规范轨道的均方根误差(RMS)一般小于3cm。

ORBGEN另有1个重要功效就是对解算的轨道元素积分以孕育发生紧密轨道。

3、计算吸收机时钟改正量
计算吸收机时钟改正量的步伐是CODSPP。

计算出的时钟改正量会存储在相位和伪距测候文件中。

此步伐的输出文件中会提供后验的均方根误差值。

四、形成基线文件
SNGDIF根据选定的准则在整个处理网中形成自力的基线单差文件。

一般选用最大测候值准则(OBSMAX)，也就是两测站间配合测候量为最多者组成基线。

也可佣人工方式或其它规范来定义基线。

五、相位测候值预处理
要进行高精疏密程度定位，干净的相位测候值是1个先决前提。

我们懂得Bernese软体中有多种数据预处理方式。

但预处理相位测候值的核心步伐是MAUPRP(Manualand AUtomaticPRe—Processing)。

它既小聪明理非差数据也小聪明理单差数据。

六、参数估计
Bernese中参数估计有两个主步伐，1个是GP．SEST，基于原测候值来求解参数；另1个是ADDNEQ2(4．2版本是ADDNEQ)，基于伪测候值(法方程或者SINEX文件)求解参数。

GPSEST把预处理的相位测候量组成二次差测候值以求解坐标参数。

在具体求解时根据不同环境有许多不同的设置和技法，尤其是对模糊度参数和历元参数(动态坐标和吸收机钟差)。

一般来说采用QIF(Quasi—Ionosphere—Free)方式求解模糊度，并且忽略基线的相干性，用逐条基线求解的方式。

历元参数一般先预消弭，然后在法方程层次上回代求解。

值当夸大的是测候值预处理和参数估计是1个迭代过程。

干净的测候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测候值。

7、很长时间段综合解
此部门步伐为ADDNEQ2，将步骤6)所得各时段的全部基线解作为伪测候值再进行平差，以求得更精确的参数解，或者反演一些其它参数，例如测站速度、地
球自转参数等。

具体来讲步骤如下：
1)项目安装
2)复印或者下载GEN相干文件、ATM、STA文件夹到项目文件夹下
3)检查景象形象文件*.ATM，GEN通用文件(CONST.(所有本软体施用的恒量)-DATUM.(投影面定义)-RECEIVER.(吸收机信息)-PHASCOD.I01(相位中心改正表)-RADOME CODES-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，这些文件连同IGS轨道数据和ERP数据储存安放于ORB子目录中,这些文件包含测站和卫星时钟钟差改正，钟差改正的采样间隔率为5分钟)
5)测站文件*.STA（在ITRF2000叁考框架下，施用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。

它是施用批处理PPP步伐、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文件中复印而来—IGS其时的叁考框架为ITRF2000）坐标，剩下测站的先验坐标为批处理步伐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IGS 00.VEL，IGS00.VEL文件中包含了核心站速度(从文件IGS 00R.VEL中复印而来)，核心站的速度是通过其它站的NNR-NUVEL1 A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环境。

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很是有效的。

确认在Bernese软体处理数据中的测站信息不错性(测站名称、吸收机类型、接收天线类型、接收天线高度，等等)，文件Example.STA是用来验证RINEX文件的头文件信息。

必须施用这个文件的理由是：在实际中，RINEX文件中会浮现一些接收天线高度或者吸收机/接收天线类型不不错，基于不同接收天线叁考点的接收天线高有可能没有被不错测量。

同样地，在RINEX文件中测站名称的命名有可能与我们想要处理的那一些测站名称纷歧致。

吸收机接收天线类型必须与文件PHASCOD.I01那一些定义相吻合，其原因是吸收机接收天线相位中心的偏移量和变化量将被施用。

吸收机类型必须定义在receiver.file中，在文件中不错地应用DCB进行修正。

在本节中提到的最后1个文件是Example.BLQ。

它提供、装载给要处理测站的海洋潮汐系数。

它一般在最终运行步伐（GPSEST）进行参数估计时被施用)
6)外推法生成先验坐标*.CRD(在通过批处理步伐BPE中PPP步伐得到先验坐标之前，参考历元应当被设定为2000年01月01日)
7)导入RINEX数据转换
8)筹办极移信息文件
在ORB子目录中提供了：连同紧密轨道文件（PRE）在内的、一组固定的地球方位定向信息。

然而紧密轨道文件由IGS中心从最终数据系列中发布，更新频率为每周一次，这可以作为在统一周以内施用的轨道文件EOPs。

必须将这些以IERS/IGS规范格式定义的信息文件（在Bernese中的文件扩展名为 *.IEP）转换为以Bernese的内部EOP格式定义的信息文件（在Bernese中的文件扩展名为
*.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施用，运行步伐CODSPP运行时将调历时钟文件
10)生成规范轨道文件*.STD
在输出文件中包含有每颗卫星的RMS（均方根）误差的重要信息，如果施用的紧密轨道数据和EOP文件中的信息一致（真正的RMS（均方根）误差倚赖于紧密轨道文件的质量和极移文件，极移文件实现在ITRF参考框架和ICRF参考框架之间的转换；另有在运行步伐ORBGEN选择的轨道模型选项），那末每颗卫星的RMS（均方根）误差不应大于1～2厘米.比力第2次迭代完成后和第2次迭代完成后的RMS（均方根）误差，可以得出颠末2次迭代然后的结果已足够可认为GNSS卫星生成紧密的规范轨道数据了。

11)吸收机时钟同步计算(CODSPP)
在输出文件中，最重要的信息是： CLOCK OFFSETS STORED INCODE+PHASE OBSERVATIONFILES（存储于码+相位的测候值文件中的钟差值），它将预示出通过运行步伐CODSPP计算出的吸收机钟差值δk同时被生存在码、相位测候值文件中。

通过这一步计算，在举出例子数据进一步处理过程当中不再施用码测候值文件。

在步伐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（posteriori RMS error）。