3. 操作指南
3.8 RTKPLOT:观测数据可视化
RTKPLOT还用于查看和绘制RINEX观测数据,以及进行卫星可见性分析。关于RTKPLOT的更多选项,请参考3.7节。
3.8.1 文件输入
要绘制RINEX观测数据,执行RTKPLOT菜单中的“File”-“Open Obs Data”,并选择RINEX观测文件和导航文件。您可以选择多个RINEX文件。如果您没有选择RINEX导航信息文件,RTKPLOT会读取观测数据文件路径,并将扩展名替换为.*nav(.obs obs)或. yyN、. yyG、. yyH、. yyQ、. yyL、. yyP(. yyO yyO),分别作为GPS、GLONASS、SBAS、QZSS、Galileo或组合导航数据。如果您想单独读取RINEX导航信息文件,请执行菜单“File”-“Open Nav Messages”。
如果输入文件能够正确读取,您将看到一个卫星可见性图。您可以使用左键或右键拖动来改变时间跨度。您也可以使用一些工具栏按钮,就像使用解算结果绘制图一样。
图3.8-1 RTKPLOT的卫星可见性图
3.8.2 绘图功能
通过选择工具栏中的下拉菜单,您可以将绘图切换为:
- Sat Vis:观测数据质量
- SkyPlot:星空图(天空视图)
- DOP/NSat:可见卫星情况及DOP
- SNR/MP/EL:信噪比、多径和仰角图信息
- SNR/MP-EL:信噪比、多路径和仰角信息
要显示信噪比(SNR)图,观测数据必须包含信噪比(C/N₀)信息。
要正确显示多路径图,观测数据必须包含双频(GPS、GLONASS和QZSS的L1-L2,Galileo的L1-L5,北斗的L2-L7)伪距和载波相位。RTKPLOT会利用这些观测值内部生成MP LC(线性组合)以绘制多路径图。
为了计算卫星的仰角,RTKPLOT还需要卫星的位置信息。在输入RINEX导航文件的情况下,卫星位置是通过RINEX导航文件中的卫星星历计算得出的。如果无法获取RINEX导航文件,RTKPLOT将使用NORAD TLE(两行元素)数据集作为卫星位置的替代方案。在这种情况下,您必须在“Options”对话框中以纬度、经度和高度的形式指定接收机的位置。
您可以通过工具栏上方的下拉菜单选择信号和卫星。在卫星选择中,“G”、“R”、“E”、“J”、“C”和“S”分别代表GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、北斗和SBAS。
图3.8-2 Skyplot
图3.8-3 可见卫星与DOP
图3.8-4 SNR/Multipath
图3.8-5 SNR/Multipath - Elevation
3.8.3 其他操作
您可以通过菜单“文件” - “打开仰角掩码”读取仰角掩码数据,并设置选项“仰角掩码模式”为“开”来应用仰角掩码。关于仰角掩码数据的格式,请参考位于<install dir>\rtklib_<ver>\data\elmask_sample.txt
的示例文件。
图3.8-6 仰角MASK
通过执行菜单“编辑” - “观测数据源”或“观测数据质量控制”,您可以以文本形式查看解决方案的来源或质量控制结果。
图3.8-7 质量控制结果
3.8.4 卫星可见性分析
在2.4.2版本中,新增了卫星可见性分析功能。借助北美航空航天防务司令部(NORAD)的两行元素(TLE)数据集,您可以使用RTKPLOT随时随地预测GNSS卫星的可见性。要启用此功能,请通过“选项”对话框设置TLE数据和卫星编号文件的路径。以下图表展示了这些文件的示例。
图3.8-8-1 TLE数据示例
图3.8-8-2 卫星编号文件示例
NORAD TLE数据文件可以在CelesTrak(http://celestrack.com)或SpaceTrack(http://www.space-track.org)上免费获取。您需要下载包含目标GNSS卫星轨道要素的TLE数据。对于所有GNSS卫星,建议使用SpaceTrack提供的“完整目录”(full catalog),其中包含所有可用卫星的信息。为了获得更准确的卫星位置,建议使用更新的TLE数据。
另一个卫星编号文件用于将TLE卫星编号转换为GNSS卫星编号,例如G23、R03、139等。一个示例卫星编号文件可以在安装目录下的rtklib_<ver>/data/TLE_GNSS_SATNO.txt
找到。请注意,GNSS卫星编号与卫星之间的对应关系有时会因系统星座变化而改变。在这种情况下,您需要自行编辑和修改卫星编号文件。
为了预测GNSS卫星的可见性,请通过“选项”对话框设置用户位置的纬度、经度和高度。您需要将“接收机位置”设置为“纬度/经度/高度(Lat/Lon/Hgt)”。然后执行菜单“文件”-“可见性分析...”,您将看到“时间跨度/间隔”对话框。
图3.8-9 可见性分析时间跨度/间隔对话框
通过该对话框,设置“Time Start”和“Time End”(以GPS时间表示)、“Interval”用于分析,然后点击“OK”按钮。您可以在指定位置获得一份卫星可见性图表。在该图表中,颜色默认表示不同的卫星系统,包括GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、北斗和SBAS。您还可以像处理观测数据图表一样,将图表切换为天空图(Skyplot)、DOP/NSat或SNR/MP/EL。
图3.8-10 卫星可见性 (Predicted)
图3.8-11 Skyplot (Predicted)