利⽤rtklib处理GPS以及北⽃数据详解
利⽤rtklib开源代码处理GPS以及北⽃数据详解
在GNSS领域最基础的⼯作是这些GNSS系统的定位⼯作，对于绝⼤多数研究者，⾃⼰着⼿完成这些⼯作是⼀个“鸡肋”：完全独⽴设计的话费时费⼒，运⽤开源代码⼜很难弄懂。我当初也是如此。但想到毕竟开源代码已经做了很多⼯作，不⽤实在可惜，最终毅然决定咬紧⽛关弄懂rtklib。尝试⽤过rtklib的⼈都知道，其功能固然完全，然⽽代码却太过复杂，把⼈搅得⼀头雾⽔。想⽤vs2008使⽤那些代码，从添加⽂件到使⽤函数，简直是步步艰难。我已经从中吃了不少苦头，在⽤的时候也不到⽐较详细的使⽤⽅法。不想后来者也像我⼀样，在rtklib 使⽤中痛苦万分，故以现有的研究程度，对rtklib做个⼊门介绍。
关于rtklib的基本介绍，⽹上⼀堆，在此不再赘⾔，本⽂重点介绍如何⽤vs2008使⽤其src⽂件中的开源代码以及修改以完成⾃⼰需要的功能。
⼀、rtklib代码的添加
由于习惯了vs2008，在开发程序时⽤到这个编译器。添加过程如下：
1、在vs中新建⼀个控制台项⽬（含预编译头）；
2、在建好的项⽬中添加rtklib.h以及需要⽤到的source⽂件（.c⽂件），然后将.c改为.cpp并在每个⽂件⾸句增加⼀⾏#include "stdafx.h"，当然在stdafx.h⽂件中添加#include "rtklib.h"；这样编译基本可以通过了；
3、⼀般⽽⾔，我们不会需要⽤到rtklib程序集中的所有⽂件，只是需要部分。⽐如我需要⽤到其中的pntpos这个标准单点定位函数，这个时候就需要添加该函数所在实现⽂件（pntpos.c）。于是添加了这个⽂件。但是⼀般⽽⾔，只添加这⼀个可能不能解决问题，因为rtklib的各个⽂件之间并不是完全独⽴，pntpos⽂件中某些函数可能会调⽤到其他⽂件中实现的函数。于是需要再把相关⽂件添加到⼯程中。对于这个问题，可以根据⾃⼰添加的⽂件，编译时候的提⽰，依次添加进来相应⽂件。这样可以解决fatal error的问题；
4、在添加完成后，可能会遇到⼀些其他问题。主要问题有：a.关于某些地⽅数组越界或为空（主要是glonass），这个时候，查看rtklib.h 头⽂件，可以发现关于系统启⽤的#define语句，其中除GPS系统外，其他系统数⽬都是0。解决办法如截图：主要
是注释掉这个判断语句。（当然，这样造成的是所有系统直接启⽤，这是我的处理办法，不是最佳的办法，读者有更好的办法求赐教哈）b.关于很多地⽅会出现const char*与char*的不能转化问题，这个很简单，在相应地⽅进⾏强制转化就⾏。c.还存在字符集采⽤的问题，这个只需要在项⽬属性中使⽤多字节字符集即可（见下图）。
d.关于某些函数存在未实现的问题，这个时候，可以⽹上直接搜索那些没有实现的函数，进⾏替换，或是直接屏蔽掉。
rtklib中代码的添加⼯作基本就这些问题，解决后应该就可以使⽤了。
⼆、rtklib代码的修改
rtkilib的头疼之处不只在于添加⼯作⼀堆问题，还在于即便添加好了，在使⽤其中函数的时候还是⼀堆问题。我这次使⽤主要是⽤最新版本rtklib_2.4.2进⾏GPS与北⽃的标准单点定位：主要会⽤到readrnx、pntpos、postpos等函数（函数⾥⾯⼜有⼀堆⼦函数），本以为调⽤成功就可以了，没想到根本不是那么顺利。rtklib虽然声称能处理北⽃数据和rinex3.0以上版本，但实际上并没完全实现。要想处理这些问题，还得⾃⼰修改代码。我这次主要是修改了⽂件读取和定位部分。
1、rinex⽂件读取函数的修改
a. 读取北⽃导航⽂件的问题：rtklib在读取导航⽂件的时候没法区分GPS n⽂件与北⽃c⽂件，这会导致后⾯没法进⾏北⽃的定位。下⾯详述修改⽅法：本⼈的⽅法是在readrnxfp函数的readrnxh函数⾥⾯进⾏系统的标⽰。
如上图，在type确认出⽂件为导航n⽂件时，区分GPS与北⽃。并将系统标⽰赋在sys⾥⾯。增加这些后，
区分没问题了。但还不够，如果这样，后⾯还是⽆法区分，⽽且sys⼀直是GPS。当时这个破问题废了我两个多⼩时（⽆语死了）。后来仔细调试，才终于发现，问题出在该函数后⾯的⼀个语句有误。如下图，只需要在该处添加⼀个break（⼩问题害死⼈！）
不要以为这样就⾏了，这还只是解决了系统辨认的问题，⾰命尚未成功！在导航⽂件的⽂件体读取中，还得修改。Readrnxnavb中需要增加处理北⽃系统的语句，以与GPS区分。在增加了处理部分后，区分并读取北⽃导航⽂件就没问题了，就不会影响到后⾯北⽃的定位了。
b. rinex3.0以上版本北⽃观测值⽂件的读取：如果没进⾏修改就去读取含北⽃的rinex3.0以上版本o⽂件，会发现北⽃数据压根就没有读取进去。（虽然声称已解决，但不够完美）这个时候，⼜需要修改读取函数了。⾸先需要修改读取观测值⽂件头的函数decode_obsh中的
convcode。由于3.0版本的观测值类型跟低版本的差别较⼤，⽽且GNSS系统较多，观测值类型的存储有⼀定转化规律，然⽽这个究竟如何，暂时也没有⼀定之规。该函数中的转化不够合理，没法处理北⽃的部分
这个需要⾃⼰增加处理北⽃的语句，⾄于具体怎么添加，主要是采⽤截图所⽰⽅法，但具体编码之间的对应，则各⼈见仁见智了。
在⽂件体中则需要修改readrnxobsb中⽤到的set_index。这个是将
改为
⽅法很笨拙，⽬前还没仔细思考更好的办法（多交流。。），不过这样就可以了。
2、 GPS以及北⽃单点定位的代码修改
a.pntpos的使⽤：如果直接在读取了rinex⽂件后进⾏pntpos的定位操作，会发现定位结果为0。这是直接⽤pntpos会存在的问题。单步调试会发现其实是因为函数中⽤到的lam为0，仔细查，发现其实根本没有地⽅给这个变量赋值。这时候需要在外部直接赋值。在处理北⽃时候，由于14s（得感谢何师兄的点拨才解决）的存在，需要再卫星位置计算函数⾥⾯设置判断，当处理北⽃时进⾏14s的处理。然后就⾏了。
在⽤此函数定位时，参数输⼊会很多，代码⾥⾯⾃带⼀个默认参数配置，如果切换定位系统则需要相应的修改参数。
主要是将navsys相应的切换就⾏。
c. postpos的使⽤：postpos的单点定位实际上是⽤到了前述的所有函数，⽽且⼀般是作为外部调⽤的最佳接⼝。前⾯各个部分都改好了的话，直接使⽤这个函数是没问题的，如果GPS或是北⽃没法定位那绝对是前⾯没改好。
在处理好上述问题后，⽤代码单独处理北⽃数据或者GPS数据都是没问题的。⾄于如何同时都利⽤则是⼀个更复杂的问题，rtklib提供的可执⾏程序也没实现这个问题，这需要在以后的⼯作中继续研究。
三、调⽤函数时候参数的设置代码
函数怎么⽤也是⼀个问题，为了⽅便使⽤，贴出我的调⽤代码作为参考，相信可以减少不少时间。
1、 pntpos模式：
// const char *file="d:\\rinex\\*.*";//cent1530.12o";
// int rcv=0;//接收机编号
// const char *opt="";//选择提取信号类型
// obs_t *obs=new obs_t();//函数⾥⾯会分配内存
// nav_t *nav=new nav_t();//同上
// sta_t *sta=new sta_t();//同上
// for (int ii=0;ii
// {
// nav->lam[ii][0]=CLIGHT/FREQ1;
// nav->lam[ii][1]=CLIGHT/FREQ2;
// nav->lam[ii][2]=CLIGHT/FREQ5;
// }
// for(intii=NSATGPS+NSATGLO+NSATGAL;ii
// {
// nav->lam[ii][0]=CLIGHT/FREQ2_CMP;
// nav->lam[ii][1]=CLIGHT/FREQ7_CMP;
// nav->lam[ii][2]=CLIGHT/FREQ6_CMP;
// }
/
/ readrnx(file, rcv, opt, obs, nav, sta);//全部读取
//
// char sat[4]="";
// for (int i=0;i<25;i++)
// {
// satno2id(obs->data[i].sat,sat);
// printf("%d %s ",obs->data[i].sat,sat);
// cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(4)<<obs->data[i].P[0]<<" " // <<obs->data[i].P[1]<<" "
// <<obs->data[i].P[2]<<endl; //
// }
// for (int i=9;i<18;i++)
// {
// satno2id(nav->eph[i].sat,sat);
// printf("%d %s ",nav->eph[i].sat,sat);
// cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(4)<<nav->eph[i].toes<<" " // <<nav->eph[i].week<<endl;
// }
//
// cout<<"read rinex over"<<endl;
//
// const prcopt_t prcopt_df={
// PMODE_SINGLE,0,2,SYS_CMP,
// 15.0*D2R,{{0,0}},
// EPHOPT_BRDC,1,1,5,0,10,
// IONOOPT_BRDC,TROPOPT_SAAS,0,0, //edit by wfb
// 1,0,0,0,0,
// 0,0,
// {100.0,100.0},
// {100.0,0.003,0.003,0.0,1.0},
// {30.0,0.03,0.3},
// {1E-4,1E-3,1E-4,1E-1,1E-2},
// 5E-12,
// {3.0,0.9999,0.20},
// 0.0,0.0,0.05,
/
/ 30.0,30.0,30.0,
// {"",""},
// {{0}},{{0}},{0}
//};
// int nn=18-9;
// const prcopt_t *optn=new prcopt_t(prcopt_df);//前⾯设置好系统（GPS、北⽃等）// sol_t *sol=new sol_t();//(sol_t*)malloc(sizeof(sol_t)*1);
// //ssat_t *ssat=(ssat_t*)malloc(sizeof(ssat_t)*obs->n);
// double *azel=zeros(2,nn);//
// char *msg=new char(1024);//同上
// //ssat_t *ssat=NULL;
// pntpos(obs->data+9,nn,nav,optn,sol,azel,NULL,msg);//
// for (int i=0;i
// {
// satno2id(obs->data[i].sat,sat);
// printf("%s ",sat);
// cout<<azel[i*2]<<" "<<azel[i*2+1]<<endl;
// }
//
// cout<<"single postioning over\n\npos and vel:\n"<<endl;
// for (int i=0;i<2;i++)
// {
// printf("%.4f %.4f %.4f\n",sol->rr[i*3],sol->rr[i*3+1],sol- >rr[i*3+2]);
/
/ }
// cout<<"all over"<<endl;
//
// free(azel);free(obs);free(nav);free(sta);free(sol);//free(ssat);
// return 0;
2、 postpose模式：
const prcopt_t prcopt_df={
PMODE_SINGLE,0,2,SYS_CMP, // 15.0*D2R,{{0,0}},
EPHOPT_BRDC,1,1,5,0,10,
IONOOPT_BRDC,TROPOPT_SAAS,0,0, //edit by wfb
1,0,0,0,0,
0,0,
{100.0,100.0},
{100.0,0.003,0.003,0.0,1.0},
{30.0,0.03,0.3},
{1E-4,1E-3,1E-4,1E-1,1E-2},
{3.0,0.9999,0.20},
0.0,0.0,0.05,
30.0,30.0,30.0,
{0},{0},{0},
{"",""},
{{0}},{{0}},{0}
};
const solopt_t solopt_df={
SOLF_XYZ,TIMES_GPST,1,3, //times 0,1,0,0,0,0, 0,0,0,
{0.0,0.0},
" ",""
};
gtime_t ts={0,0};
gtime_t te={0,0};
double ti=0;
double tu=0;
const prcopt_t *popt=new prcopt_t(prcopt_df);
const solopt_t *sopt=new solopt_t(solopt_df);
const filopt_t *fopt=new filopt_t();
char *infile[]={"d:\\rinex\\huashicom3.12O","d:\\rinex\\huashicom3.12C"}; int n=2;
char *outfile="D:\\";
printf怎么加endlconst char *rov="";
const char *base="";
cout<<"*********postpos start*********"<<endl;
postpos(ts,te,ti,tu,popt,sopt,fopt,infile,n,outfile,rov,base);
cout<<"*********postpos over*********"<<endl;
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