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1.2 基本使用

1.2.1 下载 RTKLIB

以下为当前的版本汇总(截至2025年7月7日):

表1.2-1 RTKLIB 主要版本汇总

版本日期可执行 Windows 版本源码备注
2.4.2 p132018/01/29GitHubGitHub官方版本2.4.2
2.4.3 b342020/12/29GitHubGitHub官方版本2.4.3
demo5-b34?持续更新GithubGitHub基于2.4.3,面向低成本接收机优化
rtklib-py2022/07/20-GitHubPython版本

建议下载 demo5 版本,因为它继承了 2.4.3 版本的功能,但包含更多优化项,有更多值得学习的地方,并且它的主要框架与 2.4.3 相差不大。通过绿色按钮 Code 的下拉菜单,再点击 Download ZIP 可以下载目标文件:

image-20231016092003733

图1.2-1 RTKLIB 源码下载

解压两个压缩文件,得到的文件目录如下:

image-20231026103732552

图1.2-2 RTKLIB 文件目录

Source Programs and Data 是程序的源文件,Binary APs for Windows 是编译好的 Windows 可执行文件,可以移至于 Source Programs and Data 的 bin 目录下以方便查找。对于经常使用的应用,例如用于原始数据和结果数据绘图的 rtkplot ,建议创建桌面快捷方式。

1.2.2 使用方法

使用 RTKLIB 实现 GNSS 数据处理与定位解算。如果你拥有自己的 GNSS 模块和天线,可以通过串口或网口将其连接到电脑或树莓派,然后将 RTKLIB 部署其中作为数据处理与定位解算的工具。以下是 RTKLIB 的主要功能和操作步骤:

1. 实时定位解算

  • 单点定位(SPP):使用 RTKNAVI 或 RTKRCV 进行实时单点定位,精度可达米级。
  • 差分定位(RTK):接入差分数据(如自建基准站或使用 CORS 服务)可显著提高精度,实现厘米级定位。
  • PPP(精密单点定位):提前下载精密改正文件(如 IGS 提供的 SSR 数据),并通过 RTKLIB 实现实时 PPP 解算。

2. 数据传输与存储

  • 数据记录:在实时解算过程中,可通过 LOG 功能记录数据流,便于后续分析;或者直接使用 STRSVR 或 STR2STR 将数据存储到本地文件。
  • 远程传输:通过 Ntrip 或 TCP Server将数据广播出去,支持远端解算。
  • 基准站搭建:可以将数据作为 Ntrip 数据源挂载到 NtripCaster,搭建自己的基准站。

3. 数据准备

  • 星历文件下载:如果手头只有观测数据(伪距、载波相位、多普勒和C/N0),那么还需要下载星历文件。可以通过 RTKGET 自动下载,或手动从 IGS 网站(如 武汉大学 IGS 中心)获取。
  • PPP 改正文件下载:进行 PPP 解算时,需下载精密改正文件(如 IGS 提供的 SSR 数据)。

星历的下载,笔者喜欢使用MGEX-AGNSS服务,可以参考 附录A.3

4. 后处理分析

当实时解算效果不理想,或是需要更高精度的结果时,可借助后处理分析来对数据或算法进行研究:

  • 数据格式转换:接收机采集的原始数据通常为 RTCM 或其他二进制格式,可通过 CONVBIN 或 RTKCONV 将其转换为 RINEX 格式,便于后处理。
  • 后处理解算工具
    • RTKPOST:图形界面程序,方便设置解算参数并导出配置文件,适合处理单个数据文件。
    • RNX2RTKP:命令行程序,适合批量处理。可通过配置文件设置解算参数,支持脚本自动化。
    • 自定义后处理脚本:如果希望同时运行多组配置或多组数据,可以编写自定义脚本,这里提供笔者编写的一个示例程序,具体参考附录A.4
  • 输出文件分析
    • 结果文件(Solution):包含定位和速度结果,支持 NMEA 或 RTKLIB 自定义格式。
    • 解算中间结果文件(Solution Status):记录解算过程中的中间结果,如卫星残差、高度角、模糊度、对流层延迟等。
    • 调试文件(Trace):用于辅助调试,记录程序执行过程中的错误、警告等信息。Trace 级别分为 1-5 级,其中:
      • 1 级:致命错误,程序无法继续执行。
      • 2 级:警告,程序可能继续执行但可能无法解算。
      • 3 级:程序主要执行流程。
      • 4 级:更详细的执行流程。
      • 5 级:解算的详细中间过程。
  • 数据质量分析:使用 RTKPLOT 分析原始数据质量,包括卫星数量、观测值连续性、卫星几何分布(天空图)、信噪比等。
  • 问题排查
    • 如果解算失败,可将 Trace 级别设为 2,查看错误或警告信息,检查文件路径、数据格式或解算参数设置;
    • 如果是算法问题,可以先将 Trace 级别设为 3;
    • 如果结果精度不达标,可分析解算中间结果文件(Solution Status),通过 RTKPLOT 作图优化解算参数。