TEQC在GPS数据预处理中的应用

摘 要：TEQC是由UNAVCO组织开发的用于GPS数据质量分析的应用共享软件，可用于检查双频GPS接收机的动态和静态数据质量。它利用伪距观测值和载波相位观测值的线性组合来对GPS数据中的误差进行估计，在快速评定GPS数据质量方面非常优秀。本文主要介绍了TEQC在GPS数据预处理的应用，对GPS数据质量评估有着重要的意义。

关键词：TEQC 数据预处理 数据编辑 质量检查

TEQC（Translate/Edit/QualityCheck/ Coordinate）是由UNAVCO Faclity 研制的为地学研究GPS监测站数据管理服务的公开免费软件，可用于检查双频GPS接收机的动态和静态数据质量。它利用伪距观测值和载波相位观测值的线形组合来进行GPS数据中的误差估计，在快速评定GPS数据质量方面有非常大的优势，一方面速度快，没有繁琐的操作步骤，只用几条简单的命令即可；另一方面能对GPS观测数据进行多角度全方位的质量分析，能分别从卫星高度角、方位角、多路径效应、电离层延迟误差、电离层延迟变化率、信噪比等方面在Qcview配合下用图形的形式直观的反映GPS观测数据的质量。

TEQC的应用也很简单，命令格式非常有规律，其基本格式为：teqc{options}[File1 File2…]>File，其中teqc是可执行程序的名字（如teqc.exe），options是控制参数，teqc软件包含了三百种左右的参数，可以控制完成各种功能，如格式转换、数据编辑、质量检查、点位坐标计算和帮助等。在参数前包含有"+"或"-"符号， "+"表示打开某一参数功能，也可以表示输出数据到屏幕（或文件）。"-"表示关闭某一参数功能或输入数据到文件。File1、Fiel2为待处理的数据文件。>File表示把处理结果保存到File中，若File所在目录已有名为File的文件，则覆盖之，否则自动创建名为File的文件。下面具体介绍TEQC在GPS数据预处理中的一些应用。

1 RINEX格式转换（Translate）

不同的GPS接收机采用不同的数据格式，这给GPS数据处理软件造成了一定的困难，为了解决后处理软件数据的交换和输入格式问题，伯尔尼大学天文研究所提出了独立于接收机类型的数据交换格式RINEX，这一格式可以被所有的GPS数据处理软件识别。通过TEQC就可以把一些常用GPS的接收数据转换为RINEX。

以TRIMBLE 4700为例，介绍把该接收机所接收到的数据文件转换成RINEX观测数据文件、导航数据文件和气象文件，其他类型的接收机转换与之类似。命令格式如下：

式中， -tr 指明接收机的类型为trimble；do 指明输入文件为Dat 文件、输出为RINEX 观测数据文件（o文件） ； -week 1323 （可选） 指明观测日期对应的GPS 周数，或以年/ 月/ 日方式表示（即上述命令也可以表示成teqc -tr do -week 2005/05/18 +nav trimbel.05n trimbel.dat > trimbel. 05o）； +nav 指明同时输出RINEX 导航数据文件；转换结果文件为观测数据文件trimbel.05o 和导航文件trimbel.05n。

上述命令的控制参数设置项根据GPS种类的不同可自行设置，常用的GPS类型对应的控制参数如表1.

2 RINEX文件的切割

在进行GPS数据观测时，一般情况下刚开始一段时间的观测数据精度较差，所以对观测文件中时间的选取就很有必要。在TEQC中，利用时间窗可对RINEX文件进行任意的切割，使得对RINEX文件的提取相当容易。时间窗的设置常采用以下格式： [ start ] +d[ Y，M ，d ，h ，m ，s ] 指定以RINEX文件开始观测时间为上限的时间间隔+d[ Y，M ，d ，h ，m ，s ]。例如提取trimble中前10个小时的数据命令格式如下：

3 RINEX文件的合并

TEQC既然可以对RINEX进行切割，就可以对其进行合并。但要注意的是要合并的文件除了要求是RINEX格式外，还必须实在时间上连续的文件。合并的命令格式如下：

表示把file1，file2…合并为myfile并输出。

4 卫星系统的选择和特定卫星的禁用

对于GPS/GLONASS双星接收机，可以使用TEQC 进行卫星的选用，如去掉GLONASS 卫星数据的指令是： > teqc - R 输入文件> 输出文件，如 > teqc - R trimbel. 05o > trimble. new ，禁用prn # 的GPS 卫星的观测数据指令是： > teqc - G # 输入文件> 输出文件。其中prn #为卫星的编号。

如禁用trimble.05o文件中第7颗卫星的命令格式如下：

5卫星高度角的设置

电离层延迟、多路径效应、接收机噪声是影响GPS数据质量的主要因素，在进行对流层和电离层延迟分析时，需要考虑低高度角卫星，用如下指令可以设置卫星高度角限值。

teqc -set-mask x 输入文件> 输出文件。

如要把trimble.05o中卫星的高度角限值设为15度，命令如下：

6 电离层的有关设定

电离层设定有电离层延迟变化率和电离层延迟误差两个方面。命令分别如下：

1）电离层延迟。命令：teqc -ion_jump # file1>file2 设置电离层延迟的最大值为#cm，默认为1.00e+035。

2）电离层变化率。命令：teqc -iod_jump # file1>file2 设置电离层延迟变化率为#cm，默认为400cm/m。

7 质量检核（QualityCheck）

TEQC应用软件的数据质量检查功能可以处理静态或动态双频GPS和GLONASS导航定位系统的接收数据。根据是否利用导航文件信息，TEQC进行质量检核的方法可分为qc2lite和qc2full两种。

1）qc2lite 方式

如果输入文件只有RINEX 观测数据文件而没有导航数据文件，那么TEQC 将会在qc2lite 方式下运行。如运行> teqc + qc trimble. 05o ， TEQC 则对文件trimble. 05o 在qc2lite 方式下进行质量检核。通常在缺省状态下，质量检核的结果会生成以下报告文件：trimble. 05s（数据文件）、trimble.ion （电离层延迟误差） 、trimble. iod（电离层延迟变化率） 、trimble.mp1 （ L 1载波C/ A 码或P 码伪距的多路径影响） 、trimble.mp2 （ L 2载波P 码伪距的多路径影响） 、trimble.sn1 （ L 1 载波的信噪比） 、trimble.sn2（ L 2载波的信噪比）。

2）qc2full 方式。

如果输入文件为RINEX观测数据文件和导航数据文件，运行teqc +qc -nav trimble.05n trimble.05o ；或者导航数据文件和观测数据文件在同一目录下，则TEQC 会自动搜索导航数据文件，而无需用-nav 指定，即运行> teqc + qc trimble. 05o ，此时TEQC 则对文件trimble.05o 在qc2full 方式下进行质量检核。检核的结果除qc2lite 方式下的报告文件外，还增添了卫星和接收机天线的位置信息以及两个数据文件trimble. azi （方位角）和 trimble. ele（高度角）。

8 各历元伪距单点定位计算（Coordate）

虽然TEQC是一专业的GPS数据预处理软件，但是也可进行各历元伪距的单点定位。计算单点在WGS-84坐标系中的坐标命令格式如下：

注意：虽然在上述命令中没有用到导航文件（.N），但是在所进行操作的目录下必须有导航文件，否则会显示： The instruction at 0x0043fe01 referenced memory at 0x0000000c. The memory could not be read。错误信息，不能运行上述命令。

上面简单的介绍了TEQC在GPS数据预处理中的部分应用。从中我们可以看出该软件不但操作简单，更重要的是在数据传输、编辑、质量检核方面有着非常强大的功能，如果能熟练掌握，一定会给我们的工作带来不少便利。

参考文献：

[1]牛鱼龙.GPS知识与应用[M].深圳海天出版社.2004.2

[2]周忠谟，易杰军.GPS卫星原理与应用[M].测绘出版社.1992

[3]王广运.GPS卫星定位的应用与数据处理[M]，测绘出版社.2003

作者简介：李海军（1983-），讲师，长期从事测量专业教育教学的研究工作；张小苏（1985-），助理讲师，长期从事测量专业教育教学的研究工作。