IGS 天线文件内容解读

文章目录

Part.I Introduction
- Chap.I 预备知识
Part.II 文件的下载
- Chap.I 下载地址
- Chap.II 文件类型
Part.III 文件内容解读
- Chap.I 文件头
- Chap.II 数据块说明
- Chap.III 数据块示例
Reference

Part.I Introduction

本文将对 IGS 发布的天线文件 *.atx 进行一个简要的解读。

在这里插入图片描述

Chap.I 预备知识

有关天线的一些缩略语

中文名	英文名	缩略语
天线参考点	Antenna Reference Point	ARP
天线瞬时相位中心	Instantaneous Phase Center	IPC
相位中心偏差	Phase Center Offset	PCO
天线相位中心变化	Phase Center Variation	PCV

Part.II 文件的下载

Chap.I 下载地址

下载地址：https://files.igs.org/pub/station/general/

在这里插入图片描述

备注：

pcv_archive 文件夹下是之前发布的天线文件
igsyy.atx 和 igsyy_wwww.atx 文件是一样的

Chap.II 文件类型

官网帮助文档：https://files.igs.org/pub/station/general/antenna_README.pdf
PS: 这个帮助文档是 2017 年的，当时用的是 igs14.atx，因此文件里面大都是有关 igs14.atx 的内容。有关 igs20.atx 的信息可以类比推理。

文件类型有

文件名	内容	负责的机构	备注
rcvr_ant.tab	GNSS设备（接收机、天线、天线罩、卫星天线）的 IGS 命名约定；只有在 IGS 站点日志、RINEX 头文件、SINEX 文件等中有效。	IGS Central Bureau	–
igs14_wwww.atx	卫星和接收机天线的绝对相位中心校正；与 IGS14 地面参考系一起使用，该参考系与 ITRF2014 密切相关，但不完全相同，因为后者是基于 igs08.atx 来进行天线相位中心校正的。	IGS Antenna Working Group	`wwww` 是上次文件更改时的 GPS 周
antenna.gra	天线参考点 (ARP) 定义，北参考点 (NRP) 定义，天线的物理尺寸	IGS Central Bureau	–
antex14.txt	ANTEX 格式定义，IGS 天线文件命名约定，PCO 和 PCV 的 IGS 符号约定	IGS Antenna Working Group	–
旧的相位中心改正文件	像 igs08_wwww.atx、igs05_wwww.atx、igs_01.atx 等	不再维护	不再维护

Part.III 文件内容解读

ANTEX 1.4 格式说明文档：https://files.igs.org/pub/station/general/antex14.txt

文件内容示例（igs20_2309.atx）：

在这里插入图片描述

Chap.I 文件头

此文件中的所有值都是基于 igs 约定轴的，与某些卫星类型的制造商规格不同。IGS 惯例允许对应用偏航转向姿态控制的所有卫星的航天器姿态进行统一描述。Montenbruck et al. (2015)提供了详细的定义。

文件头主要包括：

ANTEX VERSION / SYST：文件版本号、卫星系统（M 表示 Mixed）
PCV TYPE / REFANT：PCV 的类型（A绝对，R相对）、相对值的参考天线类型
SYS satellite antenna corrections：SYS 系统的卫星天线校正
- x-, y- and z-offsets
- phase center variations
Receiver antenna corrections：接收机天线校正
References：参考文献
Major changes w.r.t. igs14.atx：相较于 igs14.atx 的主要变化
Changes：版本迭代所作改动

Chap.II 数据块说明

每个数据块以 START OF ANTENNA 开始，以END OF ANTENNA 结束，在每个数据块中有如下信息：

TYPE / SERIAL NO

对于接收机而言：天线类型（按照 rcvr_ant.tab 文件）、序列号（空白的）
对于卫星而言：天线类型（按照 rcvr_ant.tab 文件）和卫星码如（BLOCK IIA）、卫星码（sNN）、卫星码（sNNN）、COSPAR ID（YYYY-XXXA）

METH / BY / # / DATE

标定方法：CHAMBER、FIELD、ROBOT、COPIED from other antenna；CONVERTE from igs_01.pcv
供应商名字
校准的单个天线数量
日期

DAZI

方位角的增量，取值范围为[0,360]，且其需能整除 360，对于不依赖于方位的相位中心变化，必须指定为 0.0。

ZEN1 / ZEN2 / DZEN

对于接收机而言：天顶角网格的定义：天顶距离ZEN1到ZEN2，增量DZEN(以度为单位)。DZEN必须大于 0.0。ZEN1和ZEN2总是必须是DZEN的倍数。ZEN2总是要大于ZEN1。DZEN的常用值 5.0。示例： 0.0 90.0 5.0
对于卫星而言：最低点角度网格的定义：最低点角度ZEN1到ZEN2，增量DZEN(以度为单位)。DZEN必须大于 0.0。ZEN1和ZEN2总是必须是DZEN的倍数。ZEN2总是要大于ZEN1。DZEN的常用值 1.0。示例:0.0 14.0 1.0

OF FREQUENCIES：该天线的频点数
VALID FROM：服役开始时间
VALID UNTIL：服役结束时间
SINEX CODE：在 sinex 格式中使用的天线标定模型名称(供参考)

START OF FREQUENCY：标识一个频点数据的开始，与END OF FREQUENCY 相呼应。用Gxx标识频点。

GPS：G01 - L1；G02 - L2；G05 - L5
GLONASS：R01 - G1；R02 - G2
Galileo：E01 - E1；E05 - E5a；E07 - E5b；E08 - E5 (E5a+E5b)；E06 - E6
BDS：C01 - E1；C02 - E2；C07 - E5b；C06' - E6；
QZSS：J01 - L1；J02 - L2；J05 - L5；J06 - LEX
SBAS：S01 - L1；S05 - L5

注：频率部分包括平均天线相位中心的偏心率和相位方向图值。在这个部分中不允许有其他类型的记录和注释行。

NORTH / EAST / UP

对于接收机而言：相对于天线参考点 (ARP) 的平均天线相位中心的偏心值。北，东，上分量 (毫米)。
对于卫星而言：在X、Y 和 Z 方向上，天线相位中心相对于卫星质心的平均偏心值 (毫米)。

数据行

与方位无关模式（non- azimuth-dependent pattern）：标志NOAZI表示在任何情况下都必须指定的非方位依赖模式(如果DAZI > 0.0也是如此)。相位模式值以毫米为单位，从ZEN1到ZEN2(增量DZEN)所有值在一行上。
方位相关模式：如果DAZI > 0.0，则必须指定与方位相关的模式。每一行的第一个值表示方位角，然后是从ZEN1到ZEN2(增量DZEN)的以毫米为单位的相位模式值。一条直线上一个方位角的所有值。

Chap.III 数据块示例

以 G02 卫星为例，如下图所示，它共有两个数据块。每个数据块以 START OF ANTENNA 开始，以END OF ANTENNA 结束

在这里插入图片描述
从上面的数据块中可以得到信息：PRN 为 G02 的这颗星更换过一次

从 1989-06-10 至 2004-05-12，BLOCK II 卫星 G013 服役
从 2004-11-06 至 … ，BLOCK IIR-B 卫星 G061 服役

我们拿出来一个数据块，如下

                                                            START OF ANTENNA    
BLOCK II            G02                 G013      1989-044A TYPE / SERIAL NO    
                                             0    29-JAN-17 METH / BY / # / DATE
     0.0                                                    DAZI                
     0.0  17.0   1.0                                        ZEN1 / ZEN2 / DZEN  
     2                                                      # OF FREQUENCIES    
  1989     6    10     0     0    0.0000000                 VALID FROM          
  2004     5    12    23    59   59.9999999                 VALID UNTIL         
IGS20_2309                                                  SINEX CODE          
   G01                                                      START OF FREQUENCY  
    279.00      0.00   2580.89                              NORTH / EAST / UP   
   NOAZI   -0.80   -0.90   -0.90   -0.80   -0.40    0.20    0.80    1.30    1.40    1.20    0.70    0.00   -0.40   -0.70   -0.90   -0.90   -0.90   -0.90
   G01                                                      END OF FREQUENCY    
   G02                                                      START OF FREQUENCY  
    279.00      0.00   2580.89                              NORTH / EAST / UP   
   NOAZI   -0.80   -0.90   -0.90   -0.80   -0.40    0.20    0.80    1.30    1.40    1.20    0.70    0.00   -0.40   -0.70   -0.90   -0.90   -0.90   -0.90
   G02                                                      END OF FREQUENCY    
                                                            END OF ANTENNA