面朝大海,春暖花开
  • 首页
  • GNSS
  • GPS数据预处理软件TEQC应用综述

作者:xiaokcehui2021-2-9 14:32分类: GNSS 标签: TEQC GPS数据预处理

按照惯例,先说结论:

(1)TEQC是一个开源软件,可以用作数据预处理和质量核查;

(2)TEQC可以对rinex数据进行截取、合并操作,优化GPS数据,比如断电引起的数据合并,提取一些不合格卫星的数据等

(3)TEQC可以检查CORS数据的质量,评估多路径效应、信噪比、电离层延迟、周跳的质量

(4)TEQC是一个DOS操作软件,可以通过matlab、vb、c#、python进行图形化改造,批量改造。

TEQC和QCVIEW32在GPS观测数据预处理中的应用_王建军

      TEQC ( Translat ion, Editing and Quality Checking) 是由UNAVCO 研发的为研究学习GPS 监测站数据管理服务的GPS 数据预处理软件, 具有格式转换、数据编辑、质量检核等功能,并且可以在( http ://facili ty.unavco.org/software/teqc/teqc .html) 网站上免费获得。

     常用的TEQC 命令及用法:
1) teqc +qc-plot source.yyo
该命令能够实现观测文件source.yyo 的lite模式检核, 运行后会生成检核文件source.yys 。在该文件中详细记录了该测段的测点点位信息,卫星接收情况, 观测起始时段, mp1, mp2, 有效率以及o/slps 的值。
2) teqc-st 00 :00 :00 -e 03:00:00 source.yyo >source1.yy o
或者teqc-dh3 source.yyo >source1.yyo
该命令能够在观测文件source.yyo 中截取前三个小时的观测历元, 其中00:00:00为截取时段的开始时刻, 03:00 :00 为截取时段的终止时刻, 可以根据自身的需要替换。source.yyo 可以更换为导航文件或者气象文件, source1 .yyo 为截取时段的文件名, 需要根据so urce.yyo的文件类型更换为对应的文件名。
3) teqc +qc source .yyn source.yyo
该命令能够实现观测文件的full模式检查。运行后会生成前面1个所介绍的*.yys 文件和8个绘图文件。
4) teqc +qc +eepx source.yyo >source.xyz
或者teqc +qc +eepx source.yy o >source.blh
该命令能够计算该时段观测文件各历元伪距单点定位的结果, 前者为空间直角坐标系, 后者为大地坐标系。但是此命令生成的坐标精度比较低, 并且东坐标和高程方向都有一定的系统性偏差, 只能在精度要求不高时使用。
5) teqc-O.obs L1+L2+P1+P2+D1+D2 source.yyo >source1.yyo该命令能够提取观测文件中的各观测历元的L1、L2、P1、P2、D1、D2值, 从而达到了去除L2C值的目的。

       QCVIEW32 是UNAVCO 研发的一个配合TEQC 使用的绘图软件。它也能在( http ://facility.unavco.org/software/preprocessing/preprocessing.html #qcview ) 网站上免费获得。
QCV IEW32 的操作相对TEQC 比较简单, 具体为:QCVIEW32 so urce .* * * -option, 其中source .***为前面介绍的full 检验模式下生成的8种绘图文件, -option 为可选项, 其具体的命令有:-mono, -all, -nosquare, -y together,其功能分别为以相同的颜色显示图形, 显示文件中所有观测卫星的数据, 以线性方式显示图形, y 轴以相同的尺度显示图形。

无标题0.png

 

优化的关键步骤,去掉较差卫星观测数据

      4 ) 为了将多个观测值的数据进行比较, 将多个图形绘制在y 轴单位统一的界面中。从图上可以看到, 第1 、3 、6 、9 、13 、15 、23 、27 、32 颗卫星的电离层延迟变化率混乱, 并且mp1 、mp2 的值都非常大, 且不连续( 图3) , 说明这几颗卫星在观测时的C/A 码或p 码的多路径误差比较大。
       5) 为了提高整体数据的质量, 利用teqc-G 卫星号, 依次从观测文件f0012030 .09o 和导航文件f0012030 .09o 去掉观测质量比较差的卫星的观测数据, 保存新的文件为f0022030 .09o 和f0022030 .09n 。

结束语

        本文利用VB6 .0, 结合TEQC 软件的数据检核、编辑以及QCVIEW32 的绘图功能, 实现了GPS观测数据预处理过程的可视化与便捷化。通过VB6 .0 编写的优化程序能够实现GPS 原始数据的转换, 以及后续的全部预处理工作。通过优化程序的处理, 可以使观测数据的质量得到明显的改善。

TEQC多卫星数据预处理方法研究_吴星

1. 3 质量检查
    质量检查是TEQC 软件最常用的功能之一,并且也是它最大的功能优势之一,其基本原理是通过伪距和载波相位观测量的线性组合来计算出相应的多路径效应、电离层对相位的影响、卫星信号信噪比等,并输出相应的误差视图文件。
    TEQC 质量检查分为qc-lite 和qc-full 2 种模式。其中,qc-lite 模式只需要O 文件,质量检查结果为1 个质量汇总文件( * . **S) 和6 个视图结果文件。Qc-full 模式同时需要O 文件和N 文件,命令
为: teqc + qc - nav source. **n source. **O;
    TEQC 显示出的视图文件内容在质量检查过程中的有: 文件类型
**. Mp1 L1 载波的C /A 码或P 码多路径影响
**. Mp2 L2 载波上P 码多路径影响
**. ion L1 /L2 电离层延迟误差
**. Iod 电离层延迟变化率
**. Sn1 L1 观测值的信噪比
**. Sn2 L2 观测值的信噪比
**. azi 卫星方位角
**. ele 卫星高度角   

 点击查看原图

点击查看原图  

         根据实验成果图可以看出2个月的数据有效率,实验结果图是利用TEQC工具包打开分析文件后绘制的色带图,对应的是R9 2个月的多路径效应和信噪比色带图,从图中可以看出2个月无论是哪个月的多路劲误差还是信噪比,都在范围内,多路劲误差普遍小于0.5,和信噪比普遍大于40db,并且各个时段的对应的卫星可见数都达到了9 颗以上,数据质量较好,都满足要求。

TEQC数据质量可视化分析软件设计与应用_卢立果

利用TEQC软件对卫星静态观测数据进行完整模式的质量检查,在完成数据质量检核操作后,存在TEQC软件生成的绘图结果文件仅能以文本文件形式输出的问题.以往通常借助QCVIEW、CF2PS、QC2SKY这三款国际上公开的软件进行可视化,但随着TEQC软件版本的更新,原有公开软件已无法处理新生成的compact 3格式的绘图结果文件.鉴于此,本文基于MATLAB GUI对TEQC绘图工具进行再设计,开发了一套适用于compact3 结果文件的可视化界面软件,实现GNSS数据质量可视化分析.

TEQC与QCVIEW32在GPS数据预处理中的应用_刘海锋

评定GPS 观测数据质量的指标有:数据有效率,mp1、mp2 值,周跳,电离层延迟,信噪比和o/slps。一般规定有效率不低于80%,根据IGS 数据质量检查结果,对于2/3 的IGS 观测站,其mp1 平均值小于0.5,mp2平均值小于0.7。因此本文选取mp1=0.5,mp2=0.7 作为参考值,小于参考值则说明数据受多路径效应影响较小,反之则影响较大。一般来说o/slps 值越大,说明数据质量越好。
2.1 多路径效应
多路径效应是由障碍物反射GPS 卫星信号进入接收机天线与直接来自卫星的信号产生干涉造成的,是影响观测质量的因素之一,特别是在短基线测量中,其影响较大。多路径效应的计算公式为[1] :

 无标题3.png

式中,P1、P2 为双频伪距观测值;L1、L2 为双频载波相位观测值;M1、M2 为双频伪距的多路径效应;m1、m2 为双频载波相位观测值的多路径效应;n1、n2 为整周模糊度;f1、f2 为频率;λ1、λ2 为波长。

2.2 电离层延迟
GPS 卫星信号在传播过程中,受到电离层折射的影响,使其本来是直线传播的路径发生了弯曲,给观测值带来了误差,这种影响叫做电离层延迟。电离层延迟主要是影响伪距法观测,因为电离层对伪距的影响较大。电离层延迟的计算公式为 :

 无标题4.png

无标题5.png

无标题6.png

从表1 可以看出,通过预处理后的数据在低卫星高度角出现的周跳次数降低约1/2,再次验证GPS观测数据预处理的意义。同时, 也说明TEQC 与QCVIEW32相结合的方法对GPS数据预处理的有效性。

TEQC在沈阳市现代测绘基准体系建立数据处理中的应用_邰贺

     本文通过沈阳市现代测绘基准体系建立项目的工程实际,对目前工程领域常见的数据预处理软件TEQC进行了认真研究,并基于.Net开发语言封装了命令行版本的TEQC,并开发了界面版本的批量处理程序,有效解决了海量数据的批处理问题,降低了传统方式的作业负担。
     程序基于.net语言开发,将TEQC命令中的大多数常用命令进行了整合,并按照功能进行了页面标签化归类;保留了信息提示窗口,方便作业人员实施查看;批处理功能采用了传统的文件多选方式,符合操作习惯;程序结构严谨,内存调用处理效率高;自主研发,未来可根据需要进行定制。

点击查看原图

点击查看原图
   由于项目工期很紧,加上全部267个站点的数据需要进行预处理并提取指标信息,传统的命令行方式效率低,周期长。通过采用开发的图形化批处理程序,实现了其卫星系统的提取、观测值类型的选择、RINEX标准化、full模式的质量检查等,每项处理中每个观测文件仅花费10s左右时间即可完成,完成全部267个文件总计花费不超过4小时,而传统方式需要花费至少2天时间,这大大节省了工期,提高了效率,降低了错误率。
    经过预处理的CORS站103天的观测数据及C级GNSS控制网43天的观测数据经过GAMIT基线解算,全部基线均满足设计要求,周跳基本清除干净,具体结果如表1和表2所示,这也从另外一个角度验证了研发的图形化批处理程序的正确性。

TEQC在铁路工程测量中的应用_汤伟尧

     摘要: 针对铁路工程测量过程中GNSS 接收机经常出现的因失锁、断电、遮挡等导致信号短暂丢失现象,结合TEQC 强大的数据编辑和预处理功能,提出了利用TEQC 对其进行后处理的解决办法。具体实验方法为: GNSS 外业同步观测过程中,在其中一个时段某一测点设置信号短暂丢失情况,另正常观测五个时段,应用TEQC 对其进行合并处理。根据铁路测量相关规范和要求,将TEQC 处理过的数据与正常接收的数据进行基线以及平差对比分析。分析表明,对于等级要求较低的工程测量项目,利用TEQC 进行编辑和预处理后的数据可以达到相应的精度要求,可避免不必要的返工测量,对提高工作效率和节约工程成本起到了很大的作用。

    以2019 年8 月3 日某铁路精密工程测量实验为例。平面坐标系采用2000 国家大地坐标系,长半轴为6 378 137,扁率为298. 257 222 101。按照高斯窄带投影的方法建立工程独立坐标系,满足规范中投影变形不大于10 mm/km 的要求。本实验研究范围中央子午线为103°,投影面大地高为2 610 m。截止卫星高度角设置为15°,数据采样率为15 s,PDOP 小于等于6,观测时间长度为120 min。其中,CPI57-1 点在一个时段中陆续停电3 次,测试具体概况如表1 和表2 所示。

无标题9.png

无标题10.png

    由表2 可以看出,CPI57-1 点第一时段和第二时段相差只有11 s,由于静态测量中设置的采样率为15 s,所以断电小于15 s 的情况下观测数据的损失很小。第二时段和第三时段间断42 s,丢失3 个历元的数据,其影响也相对较小。第三个时段和第四个时段间断时间相对较长( 共有3 min57 s 的间断时间) ,相对观测数据损失较多。鉴于观测过程中间断时间短暂,采样率、仪器高等参数不变,故利用TEQC 的文件合并功能,执行teqc file1 file2>myfile,将以上四个时段数据合并为一个文件。

二维约束平差
选择相同的起算点,得到6 个时段CPI57-1 的二维约束平差值,如表6 和图3 所示。

 

无标题11.png

无标题12.png

      由表6 和图3 可知,将6 个时段联合平差的结果作为参考值,将每个时段的二维约束平差值与其进行对比,可以看出第一时段和第四时段解得的CPI57 -1 坐标差相对较大。由于第一时段的数据为多个断开时段合并的数据,多余观测较少,且第一时段观测过程中该点位周边车辆和人员来往较密集,致使观测点位稳定性较差,故第一时段CPI57-1 点位精度较差。第四时段可能是由于数据采集过程中多路径影响或者卫星星况较差造成的: 在该区域内,18: 00~19: 00 时间段内PDOP 值较大,锁星情况不好。此外,在联合平差时,若将6 个时段数据同时平差,可能会将观测时段不好的数据引入,造成第一和第四时段相对精度较低。由于每个时段解算的数据都是单时段,所以多余观测较少,精度较弱,但是整体来看,TEQC 合并后的数据延长了同步观测时间,优化了观测数据质量,解算的点位坐标精度能够满足工程测量的要求。

基于TEQC的GPS_MET观测资料预处理系统的研究与实现_刘俊宏

摘要:四川GPS水汽站网规模较大,存在接收机型号、天线型号、相位中心修正等信息更新频繁等问题。基于TEQC软件,实现对GPS观测资料的站点命名判断、重复站重命名、观测量裁剪、数据记录重定向输出,以及对反演所需的配置文件的各类内置参数判断更新等操作,使得预处理后的观测文件满足Bernese 水汽反演系统的相关格式要求,且不会导致Bernese软件解算流程的中断,还增加了解算大气可降水量的站点成功率,以此来提高对降水强度预报的可靠性。

基于TEQC的单基站CORS数据质量分析_郭恒洋

4 结束语
本文依托临沂大学单基站CORS,通过对该CORS站观测数据的观测值有效率、多路径误差、电离层延迟及电离层延迟变化率、信噪比等质量指标进行分析,验证了临沂大学CORS站观测数据质量符合要求。将晴天情况下的5月1日的数据文件同雨天情况下的6月13日观测数据进行对比分析,结果表明天气状况、该站址的周围环境对观测数据质量影响较小。本文研究结果对将来CORS站的应用和探索具有指导意义。

基于TEQC的多尺度连续参考站数据质量研究分析_俞友

4 结论
1) TEQC 软件功能强大,能对RINEX 观测数据进行数据转换、数据编辑、数据检核,是一款十分实用的软件。利用TEQC 软件对CORS 站点的运行情况以及观测数据质量进行分析,结合绘图软件,能够直观的反映观测数据质量,其可以为评估CORS 站点周围环境以及参考站选址提供参考,对CORS 系统运行及维护具有重要意义。
2) 通过对五个CORS 站观测数据进行质量检核,同一观测周期内HKMW 站点的MP 值波动较大,MP1值总体在( - 2 m,2 m) 波动,MP2值总体在( - 4m,4 m) 波动,即该观测站具有明显的周跳现象。
3) 通过对不同时间内的数据进行处理分析可得,MP1均值0. 41,MP2均值为0. 44,数据完好率均值95. 1%,基本符合中国地壳运动观测技术规程,HKMW 站各项数据值比其他站点均要大,CSR 值尤为明显,利用此站点数据时应慎重考虑。

无标题13.png

无标题14.png

基于TEQC的深圳市连续运行参考站数据质量分析_杨凡敏

本文基于TEQC 软件对SZCORS 系统5 个参考站2017年7至12月的连续观测数据进行质量分析,从数据完好率、多路径效应、周跳比和信噪比等指标来评定各参考站观测数据质量情况。分析得出:数据完好率质量都较为良好,达到IGS站标准;各参考站的观测环境基本良好,其中南山站多路径误差偏大;各参考站能为广大CORS系统用户提供较好的GNSS观测数据。其中,南山站数据质量虽仍符合要求,数据完好性比例仅略大于阈值要求,相较其他4站数据完好性差距较大,也会对实时差分改正信息精度产生影响,建议对该站点进行迁移;对于龙岗站信号波动较大情况,建议更换新的接收机。

无标题15.png

无标题16.png

基于TEQC的数据批量预处理程序实现与应用_张海平

采用qualitycheck.py和unificate.py程序进行数据预处理,效率高,操作便捷,生成的结果丰富可靠,能够有效的分析和提高GPS观测数据的质量,提高数据解算的精度,有助于工作人员了解测站周围的环境变化及仪器的稳定性。
1)利用Python进行二次开发的unificate.py程序,能够批量、高效、方便快捷的进行数据的格式标准化,将不同站点采集的观测数据记录格式、采样间隔、天线类型和接收机类型等统一为标准化的文件格式。
2)利用qualitycheck.py程序,能够有效地探测GPS观测数据中信噪比、电离层、周跳和多路径效应的影响,并以一定的指标(如MP1、MP2、SN1、SN2、CSR)、多种表现形式(表格、列表等)展现质量检查的结果。
3)通过qualitycheck.py和unificate.py程序对数据进行格式标准化和质量检查,对不合格的数据进行修复,并利用GAMIT/GLOBK软件对观测数据进行基线解算,结果表明根据质量检查结果进行数据预处理并对不合格数据进行修复,可以有效提高数据解算的精度。

基于TEQC的数据预处理与质量评估分析_王福林

 3 结束语
通过对河北省陆态网台站数据进行质量检测,结合有关视图文件绘制的可视化图形,从数据完整性、无效观测值比例、多路径误差以及发生周跳情况等几个方面进行了综合分析。实验结果表明,7个观测站点数据的各项质量指标均满足相应标准,各站址的观测环境良好,数据质量可靠,可以为河北省陆态网络提供连续稳定的高质量数据。利用TEQC软件对GNSS数据进行预处理分析和质量评估,操作简单、功能齐全、评定快速,可以得到细致全面的统计数据,并支持可视化定量分析,从而能够及时有效地掌控数据质量,提高作业效率。

无标题17.png

 

温馨提示如有转载或引用以上内容之必要,敬请将本文链接作为出处标注,谢谢合作!

已有 0/431 人参与

发表评论:

欢迎使用手机扫描访问本站,还可以关注微信哦~