Linux下安装BERN 5.0软件及大规模CORS站网数据处理策略

贺蔚，董淑鹏

(武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉 430023)

1 BERN 5.0软件简介

目前国际上GPS数据处理软件主要有美国JPL的GIPSY/OASIS及MIT的GAMIT/GLOBK，瑞士伯尔尼大学的BERN系列，国内处理精度比较好的软件为武汉大学的PANDA软件。BERN软件由瑞士伯尔尼大学研制，目前即将升级到5.2版本，软件功能十分强大，既有事后精密单点定位(PPP)模块，又有双差处理(RNX2SNX)模块，此外在钟差计算、对流层参数、电离层参数、定轨计算方面均能达到较高精度，是一款专业性能非常强大的软件，基本上涵盖了GPS数据处理的所有功能模块［1～5］。

BERN 5.0软件分Windows微机版及Unix版本，Windows版本由于所有功能已编译，按照使用说明直接安装到本地微机上即可使用;Unix版本需要编译才能使用，不同的操作系统使用不同的编译器，按照说明书找到编译器后编译完成即可使用。但是笔者在使用时发现，按照软件说明书的操作进行安装时会碰到错误，导致安装执行不下去。基于此本文主要介绍了如何在Linux系统下成功安装BERN 5.0软件以方便初学者使用;基于目前国内CORS站网数据较多，使用相关数据处理时需分区处理耗时费事的问题，本文提出利用BERN 5.0软件进行快速处理的方法和编译策略［6］。

2 安装

本文所述的在Linux下成功安装的过程主要采用的操作系统为 Linux2.6.18 －164.el5 版本，c shell环境，基本编译语言为G95。要想成功安装BERN 5.0，必须做好必要的文件准备工作，如检查安装文件是否齐全;下载辅助安装软件，如在Linux操作系统下必须安装QT、Perl以及Fortran 编译器，其中，QT 需要3.0.7版本以上，Perl需要5.6版本以上，目前操作系统主要分为32位和64位，注意下载对应版本的软件，Fortran编译器则有F77，F90，G95等，根据不同用户需要选择相应编译器。

(1)安装文件检查

Unix版本的BERN 5.0软件安装包共有8个压缩文件，分别是 BPE.TAZ，EXAMPLE.TAZ，GPS.TAZ，ICONS.TAZ，INC.TAC，LIB.TAZ，MENU.TAZ，PGM.TAZ，以及SETUP.SH文件和一个README文件夹，内含一些说明文件，在安装前必须检查以上所述安装文件是否齐全。

(2)安装 QT 3.0.7

首先在.chsrc中设置如下环境变量:

接下来相继运行:

即可安装完毕。

(3)安装 Perl，下载了 perl－5.6.2 版本，安装过程如下:

即可成功安装。

(4)G95编译器安装，下载了g95－86_64－32－Linux.tar版本，解压后，执行以下命令:

将路径链接后就可以执行g95，而不需要重新安装。

3 软件安装

(1)软件编译

在准备文件安装完毕后即可以进行BERN 5.0软件的编译，本文所述的软件编译并不是对BERN 5.0软件操作说明书的简单翻译，而是对其未提及技术问题的补充，因而须结合软件操作说明书的安装步骤及本文所说内容进行安装，因而普通的安装流程将不是本文的重点，也不再赘述。

首先打开Linux终端进入安装目录，查看是否安装了uncompress解压软件，一般Linux下不带uncompress这个解压软件，解决方法一是下载安装uncompress，另外一个方法是采用Linux下自带的gzip解压软件，即打开安装源文件SETUP.SH，把uncompress换成gzip－d源文件系统，检查，然后在该安装目录下执行以下命令:sh SETUP.SH

①将会出现拷贝文件到安装目录的命令，等文件拷贝完成后，先不按照提示进行安装，而选择退出，进入$X/EXE($X代表BERN 5.0安装路径)目录下修改CMPOPT.pl文件，加入g95编译器到系统指定的编译选项，添加的语言如下:

②输入:

将会出现编译窗口，再按照窗口中的提示一步步进行，就可以编译成功当前版本的BERN 5.0。

安装完成以后，必须将以下两行加入.cshrc文件中去:

至此，安装过程已基本完毕，在终端输入G回车，即可出现bernese界面。

(2)软件升级

由于不同的用户使用的版本可能不一样，而BERN 5.0软件开发小组定期对软件进行升级和维护，要想正常使用Bern必须将当前安装完毕的版本升级到最新版本。例如笔者安装的软件版本为2004－07－15，则必须将其升级到2010－02－18版本。

在软件安装完毕后，必须对现有的版本进行升级，去伯尔尼官方网站上下载对应时期的升级包，解压覆盖或安装编译即可。需要记住的是要按照时间顺序先后解压覆盖，最终解压完毕以后一起编译，如笔者版本为2004－07－15版本，则必须依次下载2004－2010年补丁，依照时间先后顺序解压到$X目录下。然后再运行一遍:

对源文件进行重新编译。

同时还需要下载最新的EXAMPLE压缩包，因为新版本的软件支持天线带罩子，而老版本的并不支持，所以必须更新算例。此外，还要到ftp://aiub.unibe.ch下更新GPS/GEN目录下的一些常用参数文件，该目录包含接收机型号、天线型号、卫星状态信息及地球物理常数，需要及时更新到最新版本。

(3)安装注意事项

安装过程中最容易遇到问题的是Fortran编译器的使用，因为在老版本的软件中，只列了6类操作系统和编译软件，很多时候都没有对应的编译软件，因而在使用新机器或新的编译器情况下，都需在CMPOPT.pl文件中加入编译语言。

在安装过程中，仅第一次使用sh SETUP.sh命令，将所有的文件解压完毕拷贝当安装目录后，不能再执行该命令，特别是修改完CMPOPT.pl文件后切记不能运行，否则将修改的CMPOPT.pl文件覆盖。

安装完毕后需设置环境变量，特别是加入setenv BPE_SERVER_HOST“`uname － n`”这一行至.cshrc文件中，否则安装的结果看似正常实则不能运行。

安装完毕后运行程序前还须按照说明文件所述生成DEP200文件，否则安装步骤并没有完全。

4 大规模CORS站网数据处理策略

BERN 5.0开发的BPE引擎是处理连续运行基准站(CORS)数据的利器，因为CORS站的数据设置统一，通过BPE计算可实现连续自动化。但是目前国内很多省市CORS数据已接近100站，而对于国家基准站数据，更是高达260个，如果用GAMIT计算，则需考虑分区处理，而由于BERN 5.0采用的是非差处理方式(PPP)和双差处理方式(RNX2SNX)，采用的是n－1基线组合方式，因而可通过调整源程序重新编译使其适应更多站的计算。本文主要介绍PPP数据处理模块进行大规模基准站网数据处理的编译策略。

在BERN 5.0中精密单点定位(PPP)数据处理模块采用了非差处理模式，处理精度在2 cm左右，其日常设置中最大测站数设置为100站，由于其处理采用非相关模式，因而可以进行相对扩展，进而处理大规模基准站观测数据。根据数据计算需求，拟将其更改为最大可同时处理300个CORS站数据，在实际计算过程中，主要采用2011年第172天229个CORS站数据进行大规模网处理调试，对运行过程中出现的问题查找原因并修改源程序后编译执行。以下为主要的源程序编译过程:

主程序文件:M_MAXDIM.F文件中，MAXFIL变量由200改为300;CRDMRG文件中文件限制由100改为300;P_gpsest.f文件中MAXFIL变量由200改为300，如果需要计算电离层参数，还需将其扩展至900。

对于主程序，修改后编译需执行以下命令:

在对话框出现后选择选项“4”，即编译源程序即可使用。

子程序文件:QBLH.f，PRIDIS.f，GPHELM.f，CORSAV.f，XYZTIM.f等文件中 MAXFIL 变量由 200 更改为300。

更改后首先打开$I/I_GPSLIB.f90文件，查看文件里面是否含有该子程序的交互定义，如果有，则需按照修改主程序的步骤进行重新编译;如果没有子程序的交互定义，则可采用如下方法进行编译:

则以上修改的信息均已编译完成，可以进行大规模就CORS站网数据处理。图1是笔者基于PPP模式计算的229个GNSS连续运行基准站数据的统计结果，从该结果中可以看出，BERN 5.0软件可以经过修改后可进行大规模基准站网的数据处理，共可计算229站，458个文件数据，处理结果的验后精度为0.001 18 m满足精度需求。且计算过程耗时不长，大约每天230站数据采用PPP模式计算的话在30 min左右就可以计算出结果。

图1 229个CORS站数据处理统计

5 结语

本文主要介绍了BERN 5.0在Linux系统下成功安装的技术细节并对软件说明书进行了必要补充，方便初学者在Linux系统下使用该软件;同时基于目前国内CORS站网数据较多，使用相关数据处理时需分区处理，耗时费事的问题根据笔者实际应用过程中的经验，给出Linux系统下进行大规模CORS站网数据处理策略和编译方法。

［1］顾国华.GNSS科学发展与前景［J］.全球定位系统，2008，33(4):1 ～6.

［2］张彩红，朱波，张黎.应用Bernese软件进行高精度GPS定位解算［J］.测绘信息与工程，2006，31(3):8～9.

［3］李志才，武军郦，张鹏等.基于BERN 5.0软件计算的北京地区GPS可降水量研究［J］.全球定位系统，2008，6，1 ～5.

［4］谭建冬，师倩.基于BERN 5.0软件GPS动态单历元计算的初步探讨［J］.矿山测量，2009(04):67～69.

［5］李志才，张鹏，蒋志浩等.基于单历元方法研究汶川8.0级地震对中国大陆的同震变形影响［J］.测绘科学，2009(05):49～51.

［6］Rolf Dach，Urs Hugentobler，Pierre Fridez，Michael Meindl.Bernese GPS Software Version 5.0［R］.2007.