معرفی RINEX مشاهداتی شامل بررسی ساختار و جزئیات نسخه 3.03

مطالعه این نوشته در 35 دقیقه

حتما تاکنون نام فایل راینکس RINEX به گوشتان خورده است. در برنامه های مختلف پردازش داده های GNSS با این فایل ها برخورد کرده اید و شاید در مورد اطلاعات موجود در این فایل ها کنجکاو شده اید. در این نوشته به معرفی این فرمت پرکاربرد می پردازم.

ایده اولیه معرفی فرمت RINEX توسط موسسه نجوم دانشگاه Bern معرفی و طراحی شد. هدف اصلی از ایجاد این فرمت، سهولت در جابه جایی داده های GPS بود. در طول طراحی این فرمت، این نکته را در نظر گرفتند که بیشتر نرم افزارهای پردازش داده های GPS از مشاهدات زیر استفاده می کنند:

مشاهده فاز موج حامل
مشاهده کد (شبه فاصله)
مشاهده زمان

در نوشته مربوط به انواع مشاهدات GNSS به بررسی این مشاهدات پرداخته ام. بیشتر نرم افزارهای پردازش، فقط نیاز به این مشاهدات و نیز اطلاعات اولیه ای درباره ایستگاه مشاهدات دارند و بسیاری از اطلاعات اضافی که در فرمت های مخصوص گیرنده ها جمع آوری می شوند، کمکی به فرآیند تعیین موقعیت نمی کنند. در نتیجه فرمت RINEX به عنوان یک فرمت بهینه که فقط اطلاعات مورد نیاز برای پردازش سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای توسط نرم افزارها را شامل می شد، به وجود آمد.

ساختار کلی فرمت RINEX مشاهداتی

همانطور که می دانید RINEX مخفف Receiver Independent Exchange format می باشد. این فرمت برای ارائه فایل های مشاهداتی ایستگاه های زمینی، پارامترهای ناوبری ماهواره های GNSS و نیز پارامترهای اتمسفری به کار می رود. در این نوشته قصد دارم فرمت مشاهداتی راینکس ورژن 3.03 ،که تا زمان نگارش این نوشته آخرین نسخه راینکس ارائه شده می باشد، را معرفی کنم. این فرمت از یک سری اطلاعات تشکیل شده است که در ادامه به معرفی آن ها می پردازم. این اطلاعات در قالب فایل هایی نوشتاری تحت استاندارد ASCII تولید می شوند. اطلاعات در هر خط که از 80 کاراکتر تشکیل شده است، قرار می گیرند. هر فایل راینکس از دو قسمت اصلی Header و Data تشکیل شده است. قسمت Header اطلاعات مهمی درباره ایستگاه مشاهداتی، نوع مشاهدات، نوع گیرنده و غیره در اختیار قرار می دهد. قسمت data نیز شامل اپک های مشاهداتی و اندازه گیری های انجام شده توسط گیرنده های GNSS می باشد.

اسم یک فایل RINEX

اسم یک فایل راینکس مشاهداتی حاوی اطلاعات مهمی است. ساختار این اسم را در شکل زیر مشاهده می کنید.

برای درک بهتر نحوه نام گذاری فایل راینکس به مثال زیر دقت کنید:

ALGO00CAN_R_20121601000_01H_01S_MO.rnx

در مثال بالا:

ALGO00CAN بیانگر نام ایستگاه دائم ALGO که در کشور کانادا قرار دارد می باشد. 00 نیز شماره مارکر و گیرنده در آن ایستگاه است.
R بیانگر این است که این اطلاعات از طریق گیرنده جمع آوری شده است. اگر S بود یعنی از طریق Stream ارسال شده است. اگر U بود یعنی ناشناخته است و منبع جمع آوری اطلاعات مشخص نیست.
20121601000 بیانگر تاریخ این فایل است. 2012 شماره سال، 160 تعداد روز از سال، 10 مربوط ساعت و 00 بیانگر دقیقه می باشند.
01H بیانگر مدت زمان فایل می باشد. مثلا در اینجا طول مشاهدات یک ساعت می باشد.
01S فرکانس مشاهدات یا همان فاصله زمانی مشاهدات را نشان می دهد. دراین مثال، مشاهدات با فاصله زمانی 1 ثانیه جمع آوری شده اند.
MO بیانگر نوع مشاهدات است. در اینجا MO مخفف Mixed Observation می باشد. نوع دیگر این مشاهدات عبارتند از:
- GO = فایل مشاهداتی GPS
- RO = فایل مشاهداتی GLONASS
- EO = فایل مشاهداتی Galileo
- JO = فایل مشاهداتی QZSS
- CO = فایل مشاهداتی BDS
- IO = فایل مشاهداتی IRNSS
- SO = فایل مشاهداتی SBAS
- MO = فایل مشاهداتی چندین سیستم تعیین موقعیت ماهواره ای Mixed Observation
- GN = فایل ناوبری GPS
- RN = فایل ناوبری GLONASS
- EN = فایل ناوبری Galileo
- JN = فایل ناوبری QZSS
- CN = فایل ناوبری BDS
- IN = فایل ناوبری IRNSS
- SN = فایل ناوبری SBAS
- MN = فایل ناوبری تمامی سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای
- MM = فایل مشاهدات اتمسفری
rnx فرمت فایل می باشد. در این مثال فرمت فایل، RINEX است. نوع دیگری از فرمت وجود دارد به نام Hatanaka که فشرده شده ی فرمت راینکس معمولی است و با فرمت crx ارائه می شود.
گاهی اوقات برای فشرده سازی از نرم افزارهایی نظیر gzip استفاده میکنند. اگر در آخر فایل، پسوند gz را مشاهده کردید باید با استفاده از نرم افزارهایی نظیر winrar و یا winzip فایل را از حالت فشرده خارج کنید. بدیهی است این نوع فشرده سازی کاملا متفاوت با فشرده سازی Hatanaka است. در مورد این فرمت و نحوه تبدیل به راینکس معمولی در نوشته های بعدی اشاره خواهم کرد.

همانطور که می بینید نام یک فایل مشاهداتی اطلاعات خوبی ارائه می دهد. لازم به ذکر است که این نوع نام گذاری از راینکس نسخه 3 به بعد رایج شده است.

Header یک فایل راینکس مشاهداتی نسخه 3.03

بعد از شناخت نوع نام گذاری یک فایل راینکس، کافیست برای آشنایی با آن از یک ویرایشگر متن استفاده کنید. من ویرایشگر ++Notepad را پیشنهاد می کنم. بعد از باز کردن فایل شما اطلاعات زیر را در قسمت Header مشاهده می کنید. توجه کنید که قسمت Header از خط اول تا خطی که در آن عبارت End of Header را مشاهده می کنید، ادامه می یابد.

در ایتدای توضیحات یه این نکته توجه کنید که مثال های زیر از یک فایل راینکس استخراج شده است. برای دانلود این فایل با انتهای همین نوشته مراجعه کنید.

اولین خط هر فایل RINEX درباره نوع فایل و نسخه راینکس آن می باشد. به طور مثال در سطر زیر {که نمونه ای از یک فایل راینکس مشاهداتی است}، نوع فایل، فایل مشاهداتی و نسحه آن 3.03 می باشد.

3.03           OBSERVATION DATA    M                   RINEX VERSION / TYPE

1	3.03 OBSERVATION DATA M RINEX VERSION / TYPE

در خط دوم به موسسه، نرم افزار و یا متخصصی که این فایل را ساخته است، اشاره می شود.

sbf2rin-11.3.3                          20180102 002557 LCL PGM / RUN BY / DATE

1	sbf2rin-11.3.3 20180102 002557 LCL PGM / RUN BY / DATE

در هر خطی که انتهای آن کلمه COMMENT وجود دارد می توان توضیحاتی درباره فایل نوشت.

RINEX FILE CREATED BY UNAVCO GPS ARCHIVE.                   COMMENT             
FOR MORE INFORMATION CONTACT <a href="javascript:;" data-enc-email="NEPUVIR-TCF[at]HANIPB.BET" class="mailto-link" data-wpel-link="ignore"><span id="eeb-276186-271792"></span><script type="text/javascript">(function(){var ml="G-NER4UOI.H0%SVAPC",mi="?4A:8>310@=<5;62?>A79740",o="";for(var j=0,l=mi.length;j<l;j++){o+=ml.charAt(mi.charCodeAt(j)-48);}document.getElementById("eeb-276186-271792").innerHTML = decodeURIComponent(o);}());</script><noscript>*protected email*</noscript></a>         COMMENT             
MONUMENT ID: 21361                                          COMMENT             
UNAVCO 4-CHAR NAME:   AB43                                  COMMENT             
4-CHAR NAME FROM LOG OR DATA FILE: AB43                     COMMENT             
MONUMENT LOCATION: 58.19884205 -136.64080781 26.9246        COMMENT             
VISIT ID: 119725                                            COMMENT             
COMMENT             
CAPE_SPENCER_COAST_GUARD_STATION_AK_2007_CGPS               COMMENT             
COMMENT             
DOI:10.7283/T5SF2T6T                                        COMMENT             
END OF DB COMMENTS                                          COMMENT

RINEX FILE CREATED BY UNAVCO GPS ARCHIVE. COMMENT

FOR MORE INFORMATION CONTACT ARCHIVE-GPS@UNAVCO.ORG COMMENT

MONUMENT ID: 21361 COMMENT

UNAVCO 4-CHAR NAME: AB43 COMMENT

4-CHAR NAME FROM LOG OR DATA FILE: AB43 COMMENT

MONUMENT LOCATION: 58.19884205 -136.64080781 26.9246 COMMENT

VISIT ID: 119725 COMMENT

COMMENT

CAPE_SPENCER_COAST_GUARD_STATION_AK_2007_CGPS COMMENT

COMMENT

DOI:10.7283/T5SF2T6T COMMENT

END OF DB COMMENTS COMMENT

در خطی که انتهای آن عبارت MARKER NAME وجود دارد، نام نقطه ای که در آن ایستگاه مشاهداتی ایجاد شده است، بیان می شود.

AB43                                                        MARKER NAME

1	AB43 MARKER NAME

در خطی که انتهای آن عبارت MARKER NUMBER وجود دارد، شماره نقطه ای که در آن ایستگاه مشاهداتی ایجاد شده است، بیان می شود.

ab43                                                        MARKER NUMBER

1	ab43 MARKER NUMBER

در خطی که انتهای آن عبارت MARKER TYPE وجود دارد، نوع نقطه ای که در آن ایستگاه مشاهداتی ایجاد شده است، بیان می شود.

GEODETIC                                                    MARKER TYPE

1	GEODETIC MARKER TYPE

در خطی که انتهای آن عبارت OBSERVER / AGENCY وجود دارد، موسسه یا سازمانی که مشاهدات این نقطه را برداشت کرده مشخص می شود.

GLEN MATTIOLI       UNAVCO                                  OBSERVER / AGENCY

1	GLEN MATTIOLI UNAVCO OBSERVER / AGENCY

خطی که انتهای آن عبارت REC # / TYPE / VERS وجود دارد، نوع گیرنده، شماره و نسخه نرم افزار آن را مشخص می کند.

3016396             SEPT POLARX5        5.1.1               REC # / TYPE / VERS

1	3016396 SEPT POLARX5 5.1.1 REC # / TYPE / VERS

خطی که انتهای آن عبارت ANT # / TYPE وجود دارد، نوع آنتن گیرنده، شماره و نوع پوشش آن را مشخص می کند.

0220373032          TRM59800.80     SCIT                    ANT # / TYPE

1	0220373032 TRM59800.80 SCIT ANT # / TYPE

خطی که انتهای آن عبارت APPROX POSITION XYZ وجود دارد، مختصات تقریبی نقطه را در دیتوم WGS84 نشان می دهد.

-2449677.6414 -2313242.2683  5397463.9795                  APPROX POSITION XYZ

1	-2449677.6414 -2313242.2683 5397463.9795 APPROX POSITION XYZ

در خطی که انتهای آن عبارت ANTENNA: DELTA H/E/N وجود دارد، فاصله بین نقطه مرجع آنتن یا ARP و نقطه مرجع ایستگاه را بیان می کند. برای فهم بهتر نقطه مرجع آنتن نوشته آفست مرکز فاز آنتن و تغییرات آن را مطالعه کنید.

0.0083        0.0000        0.0000                  ANTENNA: DELTA H/E/N

1	0.0083 0.0000 0.0000 ANTENNA: DELTA H/E/N

در خطی که عبارت SYS / # / OBS TYPES را مشاهده می کنید، نوع مشاهداتی که توسط سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای ارائه می شوند را مشخص می کنند. در مثال زیر G بیانگر وجود مشاهدات GPS می باشد. از انواع مشاهدات GPS که در جدول های زیر مشاهده می کنید، مشاهده های C1C L1C S1C C1W S1W C2W L2W S2W C2L L2L S2L C5Q L5Q وجود دارند. برای اینکه متوجه هر کد شوید از جدول های زیر استفاده کنید، مثلا کد C1C مربوط به مشاهده شبه فاصله کد C/A می باشد. یا کد L1C یعنی کد C/A مشاهده شده که از L1 به دست می آید.

G   14 C1C L1C S1C C1W S1W C2W L2W S2W C2L L2L S2L C5Q L5Q  SYS / # / OBS TYPES 
S5Q                                                  SYS / # / OBS TYPES 
E   15 C1C L1C S1C C6C L6C S6C C5Q L5Q S5Q C7Q L7Q S7Q C8Q  SYS / # / OBS TYPES 
L8Q S8Q                                              SYS / # / OBS TYPES 
R   12 C1C L1C S1C C1P L1P S1P C2P L2P S2P C2C L2C S2C      SYS / # / OBS TYPES 
C    9 C2I L2I S2I C7I L7I S7I C6I L6I S6I                  SYS / # / OBS TYPES 
J    9 C1C L1C S1C C2L L2L S2L C5Q L5Q S5Q                  SYS / # / OBS TYPES

G 14 C1C L1C S1C C1W S1W C2W L2W S2W C2L L2L S2L C5Q L5Q SYS / # / OBS TYPES

S5Q SYS / # / OBS TYPES

E 15 C1C L1C S1C C6C L6C S6C C5Q L5Q S5Q C7Q L7Q S7Q C8Q SYS / # / OBS TYPES

L8Q S8Q SYS / # / OBS TYPES

R 12 C1C L1C S1C C1P L1P S1P C2P L2P S2P C2C L2C S2C SYS / # / OBS TYPES

C 9 C2I L2I S2I C7I L7I S7I C6I L6I S6I SYS / # / OBS TYPES

J 9 C1C L1C S1C C2L L2L S2L C5Q L5Q S5Q SYS / # / OBS TYPES

همان طور که مشاهده می کنید، این مشاهدات در راینکس نسخه 3 متفاوت از ساختارهای قبلی راینکس می باشد. علت این نامگذاری، افزایش تعداد سیگنال های سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای GNSS می باشد. برای فهم بهتر نوع نامگذاری این مشاهدات به جدول های زیر دقت کنید.

RINEX مشاهداتی — کدهای مشاهداتی سیستم GPS در راینکس نسحه 3.03

در تمامی خط هایی که در انتهای آن ها SYS / PHASE SHIFT وجود دارد، مقدار شیفت فاز کدهای مشاهداتی مختلف نمایش داده می شود. در مورد این شیفت فاز در ادامه توضیح می دهم.

G L1C                                                       SYS / PHASE SHIFT   
G L2W                                                       SYS / PHASE SHIFT   
G L2L  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
G L5Q  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
E L1C  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
E L6C  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
E L5Q  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
E L7Q  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
E L8Q  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
R L1C                                                       SYS / PHASE SHIFT   
R L1P  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
R L2P  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
R L2C                                                       SYS / PHASE SHIFT   
C L2I                                                       SYS / PHASE SHIFT   
C L7I                                                       SYS / PHASE SHIFT   
C L6I                                                       SYS / PHASE SHIFT   
J L1C                                                       SYS / PHASE SHIFT   
J L2L  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT   
J L5Q  0.00000                                              SYS / PHASE SHIFT

G L1C SYS / PHASE SHIFT

G L2W SYS / PHASE SHIFT

G L2L 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

G L5Q 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

E L1C 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

E L6C 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

E L5Q 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

E L7Q 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

E L8Q 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

R L1C SYS / PHASE SHIFT

R L1P 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

R L2P 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

R L2C SYS / PHASE SHIFT

C L2I SYS / PHASE SHIFT

C L7I SYS / PHASE SHIFT

C L6I SYS / PHASE SHIFT

J L1C SYS / PHASE SHIFT

J L2L 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

J L5Q 0.00000 SYS / PHASE SHIFT

فاز موج حاملی که در فرکانس های مختلف و یا در مدولاسیون های مختلف توسط گیرنده اندازه گیری می شود، ممکن است به اندازه مثلا 1/4 فاز باهم متفاوت باشند. جدول زیر این تفاوت را نشان می دهد. تمامی مشاهدات فاز اندازه گیری شده در راینکس نسخه 3.03 باید با هم منطبق باشند. این انطباق به این صورت انجام می شود که یک فرکانس به عنوان فرکانس مرجع در نظر گرفته می شود و بقیه کانال ها و یا مدولاسیون های این فرکانس که نسبت به فرکانس مرجع شیفت دارند، اصلاح می شوند. یعنی اگر این تفاوت فاز که به آن شیفت فاز نیز می گویند مشخص نباشد، مشاهده مربوط به آن نباید در فایل RINEX منتشر شود.

اگر مقدار این شیفت فاز در خط راینکس مربوط به آن صفر در نظر گرفته شود، یعنی مقدار شیفت فاز که در جدول زیر مشاهده می کنید به آن اعمال شده است و تصحیح دیگری نیاز ندارد. میتوان با توجه به جدول زیر مقدار تغییر فاز را به دست آورد. اگر در جلوی کدی که در قسمت SYS / PHASE SHIFT قرار دارد، عددی نوشته نشود یعنی اینکه در فایل هیچ جفت مشاهده ای که تحت تاثیر شیفت فاز باشند وجود ندارند و یا اینکه این مقدار تصحیح قابل مشخص شدن نیست.

برای فهم بهتر این قسمت باید اطلاعاتی درباره نحوه مدولاسیون سیگنال های مختلف سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای داشته باشید.

در خطی که کلمه INTERVAL را مشاهده می کنید، فاصله زمانی بین هر اپک مشاهداتی را نشان می دهد. در این مثال، فاصله زمانی بین هر دو اپک پشت سر هم 15 ثانیه می باشد.

15.000                                                  INTERVAL

1	15.000 INTERVAL

در خطی که عبارت TIME OF FIRST OBS را مشاهده می کنید، زمان اولین اپک مشاهداتی را نشان می دهد. در این مثال زمان در سیستم GPS که با عنوان GPS Time شناخته می شود در نظر گرفته شده است.

2018     1     1     0     0    0.0000000     GPS         TIME OF FIRST OBS

1	2018 1 1 0 0 0.0000000 GPS TIME OF FIRST OBS

در خطی که عبارت TIME OF LAST OBS را مشاهده می کنید، زمان آخرین اپک مشاهداتی را نشان می دهد.

2018     1     1    23    59   45.0000000     GPS         TIME OF LAST OBS

1	2018 1 1 23 59 45.0000000 GPS TIME OF LAST OBS

در خطی که عبارت OF SATELLITES # را مشاهده می کنید، تعداد ماهواره های موجود در فایل مشخص می شود.

83                                                      # OF SATELLITES

1	83 # OF SATELLITES

در خطی که عبارت GLONASS COD/PHS/BIS مشاهده می شود، تصحیح بایاس فاز استفاده شده برای مشاهدات کد و فاز GLONASS معرفی می شود.

C1C    0.000 C1P    0.000 C2C    0.000 C2P    0.000        GLONASS COD/PHS/BIS

1	C1C 0.000 C1P 0.000 C2C 0.000 C2P 0.000 GLONASS COD/PHS/BIS

در خطی که عبارت SIGNAL STRENGTH UNIT را مشاهده می کنید، واحد نسبت سیگنال به نویز را مشخص می کند که معمولا دسی بل هرتز DBHZ می باشد.

DBHZ                                                        SIGNAL STRENGTH UNIT

1	DBHZ SIGNAL STRENGTH UNIT

در خطی که عبارت # GLONASS SLOT / FRQ قرار دارد، شماره ماهواره و فرکانس هر کدام از ماهواره های GLONASS معرفی می شود.

24 R01  1 R02 -4 R03  5 R04  6 R05  1 R06 -4 R07  5 R08  6 GLONASS SLOT / FRQ #
R09 -2 R10 -7 R11  0 R12 -1 R13 -2 R14 -7 R15  0 R16 -1 GLONASS SLOT / FRQ #
R17  4 R18 -3 R19  3 R20  2 R21  4 R22 -3 R23  3 R24  2 GLONASS SLOT / FRQ #

24 R01 1 R02 -4 R03 5 R04 6 R05 1 R06 -4 R07 5 R08 6 GLONASS SLOT / FRQ #

R09 -2 R10 -7 R11 0 R12 -1 R13 -2 R14 -7 R15 0 R16 -1 GLONASS SLOT / FRQ #

R17 4 R18 -3 R19 3 R20 2 R21 4 R22 -3 R23 3 R24 2 GLONASS SLOT / FRQ #

خطی که عبارت END OF HEADER در آن قرار دارد آخرین خط از قسمت Header فایل راینکس می باشد.

Data یک فایل راینکس مشاهداتی نسخه 3.03

قسمت دیتا در فایل راینکس مشاهداتی شامل اپک های مختلف و مشاهدات سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای می باشد.

در اولین خط این قسمت اطلاعات زیر موجود است:

اپک مشاهداتی شامل سال، ماه، روز، ساعت، دقیقه و ثانیه
Epoch flag: عددی است که اگر 0 باشد یعنی اپک مشکلی ندارد، اگر 1 باشد یعنی قطع منبع انرژی بین اپک قبلی و این اپک اتفاق افتاده است و اگر بیش از 1 باشد، اتفاق خاصی تحت عنوان Special Event رخ داده است. این اتفاق خاص می تواند موارد زیر باشد:
- عدد 2 یعنی آنتن شروع به حرکت کرده است (حالت کینماتیک)
- عدد 3 یعنی پایان حالت کینماتیک است.
- عدد 4 یعنی تغییر اطلاعات قسمت Header می باشد.
- عدد 5 یعنی اتفاقات خارجی رخ داده است.
- عدد 6 یعنی قطع فاز یا Cycle Slip رخ داده است.
تعداد ماهواره های مشاهده شده در این اپک

در مثال زیر اپک مربوط به روز اول از سال 2018 بوده (ساعت 0 دقیقه 0 و ثانیه 0)؛ Epoch flag برابر با صفر می باشد در نتیجه مشکلی در اپک وجود ندارد؛ و تعداد ماهواره های مشاهده شده نیز برابر با 30 ماهواره است.

> 2018 01 01 00 00  0.0000000  0 30

1	> 2018 01 01 00 00 0.0000000 0 30

پس از معرفی زمان اپک و تعداد ماهواره های مشاهده شده، به ازای هر ماهواره یک (یا چند خط) برای معرفی مشاهدات مربوط به آن ماهواره با توجه به کدهای معرفی شده در قسمت SYS / # / OBS TYPES که در بالا به آن اشاره کردم اختصاص داده می شود. نحوه عملکرد آن به این صورت است که اولین آرایه داده شده در این خط نام ماهواره و سیستم تعیین موقعیت مربوط به آن می باشد. در ادامه به ترتیب آنچه در قسمت SYS / # / OBS TYPES به عنوان نوع مشاهدات ارائه شده است، مشاهدات قرار دارند. اگر مشاهده ای به هر علت در دسترس نباشد جای آن مشاهده خالی می باشد. برای فهم بهتر به مثال زیر توجه کنید.

در مثال زیر خط اول مربوط به ماهواره G05 سیستم GPS می باشد که به ترتیب مشاهدات زیر در آن آمده است:

عدد 24044428.218 بیانگر مشاهده C1C می باشد. بعد از آن یک کاراکتر خالی است که به آن Loss of lock indicator یا LLI می گویند و بیانگر از دست رفتن ارتباط با ماهواره است. اگر این کاراکتر 0 باشد یعنی ارتباط برقرار بوده و اگر خالی باشد یعنی اطلاعاتی در این زمینه وجود ندارد. عدد 6 نشان دهنده میزان سیگنال به نویز می باشد. این عدد از 1 تا 9 متغیر هست. هر چقدر به 9 نزدیکتر باشد یعنی قدرت سیگنال بیشتر است.

عدد 126354331.69806 بیانگر مشاهده L1C می باشد. عدد 41.250 همان مشاهده S1C است.

عدد 24044428.008 مشاهده C1W و عدد 4 نشان دهنده قدرت سیگنال به نویز است.

عدد 27.000 بیانگر مشاهده S1W می باشد. عدد 24044428.764 نشان دهنده مشاهده C2W و عدد 4 بعد از آن نیز قدرت سیگنال را بیان می کند.

عدد 98457927.27204 مشاهده L2W است. عدد 27.000 مشاهده S2W می باشد. عدد 24044429.323 همان مشاهده C2L و عدد 6 بعد از آن نشان دهنده نسبت سیگنال به نویز است.

عدد 98457923.27706 مشاهده L2L و عدد 38.500 مشاهده S2L می باشد. همان طور که مشاهده می کنید در این اپک برای ماهواره G05 مشاهده های C5Q، L5Q و S5Q وجود ندارد.

برای خط های بعدی که بیانگر ماهواره های دیگر سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای می باشند نیز این روند ادامه دارد.

G05  24044428.218 6 126354331.69806        41.250    24044428.008 4        27.000    24044428.764 4  98457927.27204        27.000    24044429.323 6  98457923.27706        38.500
G02  23924730.053 6 125725305.38206        40.500    23924729.029 4        27.000    23924726.784 4  97967747.93104        27.000
E12  26546323.831 6 139501860.24506        36.000    26546322.240 6 113232030.19506        39.250    26546325.129 6 104173475.57006        38.500    26546322.944 6 106891035.85306        40.250    26546323.366 7 105532260.78407        42.500
G16  21644396.915 8 113742104.09008        48.500    21644395.936 6        40.250    21644394.938 6  88630221.24106        40.250
G07  21725616.021 8 114168916.30608        52.500    21725615.521 7        43.500    21725614.241 7  88962817.58707        43.500    21725614.720 7  88962792.59407        45.000
R20  22933334.018 6 122634847.55206        41.000    22933333.821 6 122634856.56006        40.000    22933338.345 6  95382687.75806        40.250    22933338.698 6  95382691.74806        39.250
G30  23729943.317 6 124701701.00106        41.500    23729942.615 4        27.250    23729945.924 4  97170183.99404        27.250    23729946.371 6  97170176.03706        38.000    23729947.747 7  93121419.33407        46.000
R04  20588891.169 8 110252610.54308        52.000    20588891.723 8 110252588.55508        51.750    20588894.008 8  85752040.32908        50.000    20588893.843 8  85752038.32808        49.750
G23  21323823.527 8 112057467.84108        51.500    21323822.812 7        44.000    21323819.341 7  87317524.28707        44.000
G03  25438050.919 6 133677849.91206        36.250    25438050.624 2        14.750    25438053.727 2 104164595.72302        14.750    25438052.591 5 104164548.73905        30.250    25438055.255 7  99824354.73107        42.000
G06  24290332.731 6 127646516.44206        39.000    24290332.638 4        24.250    24290335.611 4  99464821.78304        24.250    24290336.787 6  99464817.81906        39.000    24290337.076 7  95320454.72907        44.000
E02  25305842.823 8 132983120.40808        48.250    25305843.656 8 107940871.62508        50.250    25305845.203 8  99305609.18608        49.500    25305841.945 8 101896180.48808        51.000    25305843.167 8 100600907.91208        53.250
E30  21877782.008 8 114968557.69208        52.000    21877781.853 9  93318644.28609        55.250    21877785.036 8  85853173.82508        53.250    21877781.779 9  88092805.80009        55.000    21877783.059 9  86972991.88709        57.250
E19  28488055.558 5 149705733.21205        34.250    28488057.249 5 121514400.09305        33.500                                                    28488056.392 6 114709590.57506        38.000    28488056.130 6 113251423.10806        36.500
G09  20055879.551 8 105394387.45608        53.750    20055879.051 8        52.250    20055880.002 8  82125537.43208        52.250    20055880.297 8  82125520.43808        52.250    20055880.739 9  78703627.05109        56.500
E08  24771384.037 7 130174508.69007        42.250    24771385.970 7 105661127.79307        42.500    24771386.730 7  97208237.02307        44.000    24771382.815 7  99744094.38707        44.250    24771384.931 7  98476173.28007        47.000
R14  22325879.683 8 119009529.39608        48.250    22325879.339 8 119009513.39308        48.000    22325884.875 7  92562978.69507        44.500    22325884.522 7  92562966.68807        45.000
C04  41190940.653 6 214492016.65706        37.750    41190937.341 5 165858826.79905        35.250    41190942.395 6 174292312.36906        38.750
C08  40184924.735 6 209253430.32906        37.000    40184924.070 6 161807995.10706        41.750    40184924.371 6 170035524.34106        41.250
R12  21031489.896 8 112346471.19008        49.750    21031489.834 8 112346478.20308        49.500
G27  25296721.538 5 132935168.23005        35.750    25296720.850 2        17.500    25296723.130 2 103585853.56402        17.500    25296724.069 5 103585855.64305        34.250    25296723.540 6  99269774.36006        37.750
R21  22947649.768 6 122797511.97606        37.500    22947650.046 6 122797511.97106        36.750    22947654.143 6  95509187.09006        37.000    22947653.517 6  95509175.10906        37.000
C13  39847821.205 7 207498040.98107        42.250    39847825.522 7 160450654.42407        42.000    39847825.130 6 168609158.47906        41.750
R13  19372370.463 8 103447392.17008        48.750    19372370.132 8 103447402.17908        48.250    19372374.067 7  80459129.06707        47.000    19372374.608 7  80459132.06207        46.500
R02  22478271.825 7 119948363.74607        47.500    22478271.803 7 119948360.74507        46.750    22478276.164 7  93293172.24207        44.500    22478276.214 7  93293197.24707        44.500
J01  41936632.452 6 220378498.40006        41.500    41936632.443 6 171723500.62306        39.500    41936635.031 7 164568359.86807        44.750
E07  23544170.188 8 123725459.98808        52.000    23544170.100 9 100426522.60309        55.750    23544173.779 8  92392412.31708        53.750    23544170.674 9  94802639.88309        55.750    23544171.878 9  93597534.17509        57.750
C14  26335247.062 6 137134526.43106        37.000    26335245.901 7 106041106.52707        43.000    26335246.228 7 111433020.11607        42.750
R03  19312957.507 8 103383802.14208        53.750    19312957.807 9 103383802.15009        54.500    19312960.623 8  80409635.77308        52.750    19312960.587 8  80409635.76608        52.000
E20  14052088.256 7  73844234.26007        42.500

G05 24044428.218 6 126354331.69806 41.250 24044428.008 4 27.000 24044428.764 4 98457927.27204 27.000 24044429.323 6 98457923.27706 38.500

G02 23924730.053 6 125725305.38206 40.500 23924729.029 4 27.000 23924726.784 4 97967747.93104 27.000

E12 26546323.831 6 139501860.24506 36.000 26546322.240 6 113232030.19506 39.250 26546325.129 6 104173475.57006 38.500 26546322.944 6 106891035.85306 40.250 26546323.366 7 105532260.78407 42.500

G16 21644396.915 8 113742104.09008 48.500 21644395.936 6 40.250 21644394.938 6 88630221.24106 40.250

G07 21725616.021 8 114168916.30608 52.500 21725615.521 7 43.500 21725614.241 7 88962817.58707 43.500 21725614.720 7 88962792.59407 45.000

R20 22933334.018 6 122634847.55206 41.000 22933333.821 6 122634856.56006 40.000 22933338.345 6 95382687.75806 40.250 22933338.698 6 95382691.74806 39.250

G30 23729943.317 6 124701701.00106 41.500 23729942.615 4 27.250 23729945.924 4 97170183.99404 27.250 23729946.371 6 97170176.03706 38.000 23729947.747 7 93121419.33407 46.000

R04 20588891.169 8 110252610.54308 52.000 20588891.723 8 110252588.55508 51.750 20588894.008 8 85752040.32908 50.000 20588893.843 8 85752038.32808 49.750

G23 21323823.527 8 112057467.84108 51.500 21323822.812 7 44.000 21323819.341 7 87317524.28707 44.000

G03 25438050.919 6 133677849.91206 36.250 25438050.624 2 14.750 25438053.727 2 104164595.72302 14.750 25438052.591 5 104164548.73905 30.250 25438055.255 7 99824354.73107 42.000

G06 24290332.731 6 127646516.44206 39.000 24290332.638 4 24.250 24290335.611 4 99464821.78304 24.250 24290336.787 6 99464817.81906 39.000 24290337.076 7 95320454.72907 44.000

E02 25305842.823 8 132983120.40808 48.250 25305843.656 8 107940871.62508 50.250 25305845.203 8 99305609.18608 49.500 25305841.945 8 101896180.48808 51.000 25305843.167 8 100600907.91208 53.250

E30 21877782.008 8 114968557.69208 52.000 21877781.853 9 93318644.28609 55.250 21877785.036 8 85853173.82508 53.250 21877781.779 9 88092805.80009 55.000 21877783.059 9 86972991.88709 57.250

E19 28488055.558 5 149705733.21205 34.250 28488057.249 5 121514400.09305 33.500 28488056.392 6 114709590.57506 38.000 28488056.130 6 113251423.10806 36.500

G09 20055879.551 8 105394387.45608 53.750 20055879.051 8 52.250 20055880.002 8 82125537.43208 52.250 20055880.297 8 82125520.43808 52.250 20055880.739 9 78703627.05109 56.500

E08 24771384.037 7 130174508.69007 42.250 24771385.970 7 105661127.79307 42.500 24771386.730 7 97208237.02307 44.000 24771382.815 7 99744094.38707 44.250 24771384.931 7 98476173.28007 47.000

R14 22325879.683 8 119009529.39608 48.250 22325879.339 8 119009513.39308 48.000 22325884.875 7 92562978.69507 44.500 22325884.522 7 92562966.68807 45.000

C04 41190940.653 6 214492016.65706 37.750 41190937.341 5 165858826.79905 35.250 41190942.395 6 174292312.36906 38.750

C08 40184924.735 6 209253430.32906 37.000 40184924.070 6 161807995.10706 41.750 40184924.371 6 170035524.34106 41.250

R12 21031489.896 8 112346471.19008 49.750 21031489.834 8 112346478.20308 49.500

G27 25296721.538 5 132935168.23005 35.750 25296720.850 2 17.500 25296723.130 2 103585853.56402 17.500 25296724.069 5 103585855.64305 34.250 25296723.540 6 99269774.36006 37.750

R21 22947649.768 6 122797511.97606 37.500 22947650.046 6 122797511.97106 36.750 22947654.143 6 95509187.09006 37.000 22947653.517 6 95509175.10906 37.000

C13 39847821.205 7 207498040.98107 42.250 39847825.522 7 160450654.42407 42.000 39847825.130 6 168609158.47906 41.750

R13 19372370.463 8 103447392.17008 48.750 19372370.132 8 103447402.17908 48.250 19372374.067 7 80459129.06707 47.000 19372374.608 7 80459132.06207 46.500

R02 22478271.825 7 119948363.74607 47.500 22478271.803 7 119948360.74507 46.750 22478276.164 7 93293172.24207 44.500 22478276.214 7 93293197.24707 44.500

J01 41936632.452 6 220378498.40006 41.500 41936632.443 6 171723500.62306 39.500 41936635.031 7 164568359.86807 44.750

E07 23544170.188 8 123725459.98808 52.000 23544170.100 9 100426522.60309 55.750 23544173.779 8 92392412.31708 53.750 23544170.674 9 94802639.88309 55.750 23544171.878 9 93597534.17509 57.750

C14 26335247.062 6 137134526.43106 37.000 26335245.901 7 106041106.52707 43.000 26335246.228 7 111433020.11607 42.750

R03 19312957.507 8 103383802.14208 53.750 19312957.807 9 103383802.15009 54.500 19312960.623 8 80409635.77308 52.750 19312960.587 8 80409635.76608 52.000

E20 14052088.256 7 73844234.26007 42.500

بعد از پایان ارائه تمام مشاهدات مربوط به 30 ماهواره موجود در این اپک، اپک بعدی که 15 ثانیه با این اپک فاصله زمانی دارد شروع می شود و این روند تا ارائه آخرین اپک مشاهدات ادامه می یابد.

دانلود یک نمونه فایل راینکس نسخه 3.03

در آینده ای نزدیک یک بسته آموزشی برای معرفی انواع فایل های RINEX شامل فایل های مشاهداتی، ناوبری و اتمسفری نسخه های پر کاربرد به همراه کدهای برنامه نویسی شده برای استفاده از این فایل ها در Matlab ارائه می شود.

امیر اللهویردی زاده

دانشجوی دکترای GNSS دانشگاه Curtin، کارشناس ارشد ژئودزی از دانشگاه اصفهان، مدرس دانشگاه، علاقه مند به سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای، مدیریت پروژه، برنامه نویسی

متوسط امتیاز / 5. تعداد رای

10 دیدگاه در “معرفی RINEX مشاهداتی نسخه 3.03”

صادق گفت:

1397-03-05 در 9:28 ق.ظ

با سلام
مساله ای که در تبدیل فایل راینکس نسخه 2 به نسخه 3 به بالا مشاهده می شود، افزایش چند برابری حجم فایل است که بعضا تا حدود 500 مگ هم می رسد. از طرف دیگر نرم افزار ++Notepad نیز هنگام باز کردن چنین فایلی با مشکل مواجه شده و بسته می شود.
راهکار چیست؟
با تشکر

پاسخ
1. امیر اللهویردی زاده گفت:
  
  1397-03-05 در 1:22 ب.ظ
  
  سلام. وقت بخیر.
  با چه نرم افزاری تبدیل می کنید؟ احتمالا مشکل از نرم افزار تبدیل هست. از سایت زیر استفاده کنید. برای استفاده باید اول ثبت نام کنید. بعد به راحتی می توانید تبدیل کنید:
  https://process.gps-solutions.com/
2. صادق گفت:
  
  1397-03-11 در 3:04 ب.ظ
  
  ممنون از پاسختان
  با RTKLib انجام داده بودم
3. امیر اللهویردی زاده گفت:
  
  1397-03-12 در 10:09 ب.ظ
  
  من با rtklib تبدیل کردم و به چنین مشکلی برخورد نکردم. فایلی که میخواستین تبدیل کنین رو برام بفرستین تا با rtklib هم چک کنم.
محمد گفت:

1397-03-12 در 9:34 ب.ظ

با سلام
من یه فایل راینکس دارم که حاصل مشاهدات یک شناور است اما در اولین سطر همه مشاهدات در قسمت Epoch flag عدد صفر نمایش میده و عدد دو یا سه نمایش نمیده.
علت چی میتونه باشه؟

پاسخ
1. امیر اللهویردی زاده گفت:
  
  1397-03-12 در 9:52 ب.ظ
  
  سلام. وقت بخیر.
  Epoch flag با مقدار صفر یعنی این اپک شما مشکلی نداره و شرایط نرمالی داره. احتمالا مشکلی نباید داشته باشه. هرچند چون برداشت کینماتیک بوده باید اعداد ۲ و ۳ را در ابتدا و انتهای اپک های مربوط به برداشتتون مشخص باشه. شاید تبدیل کننده از فایل خام به راینکس باعث این تغییر شده باشه.
  در هر صورت یک بار فایل رو پردازش اولیه کنین و نتیجه رو بررسی کنین.
  موفق باشید.
صادق گفت:

1397-11-28 در 5:45 ب.ظ

با سلام
نمونه فایلی که نوع مشاهدات را نشان میدهد شامل مشاهده L2W هست. در جدول آمده که این مشاهده در زمان روشن بودن AS وجود دارد.
چند سوال دارم
1) نمونه فایلی که قرار داده اید برای گیرنده نظامی هست چون توانشته L2W را دریافت کند؟
2) ایا خطای AS دیگر فعال نیست چون کد P را در زمان خاموش بودن آن قابل دسترس نشان داده و اگر چنین است اطلاع دارید از چه زمانی این اتفاق افتاده است؟
3) با توجه به پیشرفتهایی که در زمینه PPP انجام شده است، آیا در حاضر سرویسهای SPS و PPS غیر از تفاوت در میزان ایمنی شان، از نظر صحت و دقت نیز با یکدیگر تفاوت دارند؟

با تشکر فراوان از تلاشهای شما

پاسخ
1. امیر اللهویردی زاده گفت:
  
  1397-12-06 در 7:48 ق.ظ
  
  سلام. وقت بخیر.
  نمونه فایل مربوط به گیرنده یکی از ایستگاه های دائم شبکه IGS است و گیرنده نظامی نیست. این گیرنده ها از روش های موسوم به “Reduced” code tracking یا Z-tracking استفاده می کنند که برای آشنایی با آن ها می توانید از لینک زیر استفاده کنید.
  Z-Tracking
  
  روشن بودن AS یا Anti Spoofing به معنی این است که گیرنده توانایی تشخیص سیگنال هایی که به صورت عمدی دستکاری شده اند تا گیرنده را دچار گمراهی و اشتباه کنند را دارا می باشد و البته این با SA (که مخفف Selective Availability بود و تا سال 2000 به صورت عمدی در اطلاعات ساعت ماهواره ها خطا ایجاد می کردند) متفاوت است. خطای Spoofing در هر زمان و توسط هر شخصی می تواند ایجاد شود. الان با قیمت های بسیار پایینی می توان Spoofer هایی را تهیه کرد و برای خرابکاری از آن ها استفاده نمود. البته سازنده های گیرنده های GNSS نیز از روش هایی برای تشحیص این خطا استفاده می کنند تا از Spoofing جلوگیری کنند.
  
  در مورد سوال سوم: بدون شک تفاوت چشمگیری از نظر دقت و و صحت و اعتمادپذیری بین این روش ها وجود دارد. PPS در سطحی بالاتر از نظر فاکتور صحت و دقت قرار دارد.
  
  موفق باشید.
فرشاد گفت:

1398-04-29 در 7:54 ق.ظ

سلام دوست عزیز ممنون از مطالب مفیدتون من میخوام یه گیرنده تهیه کنم چه گیرنده ای رو برای خرید توصیه میکنید برای برداشت نقشه های مالکیت برای اداره ثبت و جهاد کشاورزی و منابع طبیعی

پاسخ
1. امیر اللهویردی زاده گفت:
  
  1398-07-20 در 10:01 ق.ظ
  
  سلام. وقت بخیر. من در حال حاضر ایران نیستم و نمیدونم چه گیرنده های بیشتر فروخته می شود. ولی در مجموع من گیرنده های کمپانی های مشهور مانند Trimble, Leica, Javad را پیشنهاد می کنم. موفق باشید

ساختار کلی فرمت RINEX مشاهداتی

اسم یک فایل RINEX

Header یک فایل راینکس مشاهداتی نسخه 3.03

Data یک فایل راینکس مشاهداتی نسخه 3.03

10 دیدگاه در “معرفی RINEX مشاهداتی نسخه 3.03”

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ