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工欲善其事，必先利其器。本专用软件工具集，皆为开源或免费软件，多数由相关研究机构开发，具有较强的实用性与权威性。部分工具成熟度极高，可直接在生产实践中应用。
一、航天工具集
1.1 航天任务分析
GMAT：通用航天任务仿真分析软件，开源界的 STK。
SatelliteToolbox.jl：由巴西国家空间研究院（INPE）基于 Julia 语言开发的卫星相关模拟工具箱，作为 Forplan 卫星模拟器的引擎。
planetary-coverage：planetary-coverage 是一个覆盖分析工具箱，用于根据卫星轨道分析传感器对行星的覆盖性。其主要目的是为欧空局 Juice 任务提供一种简单的方法来计算伽利略卫星上方特定感兴趣区域的观测机会，但未来可能会扩展到其他太空任务。planetary-coverage 是由南特大西洋宇宙科学观测站（OSUNA，CNRS-UAR 3281）和南特大学（法国）行星学和地球科学实验室（LPG，CNRS-UMR 6112）在 ESA-Juice 和 CNES 支持下积极开发的。
SaVi：一款人造卫星星座仿真软件，它具有对人造卫星（尤其是卫星星座）进行轨道预报和地面覆盖仿真分析的能力，并以二维和三维（依赖 Geomview）的形式实现卫星星座可视化。
1.2 航天动力学
Orekit：基于 Java 语言的底层航天动力学库，旨在为航天动力学应用程序的开发提供准确而有效的底层算法支撑。
Basiliask：一个由科罗拉多大学博尔德分校 AVS 实验室（CU Boulder AVS Lab）和大气与空间物理实验室（Laboratory for Atmospheric and Space Physics，LASP）联合开发的航天动力学仿真框架，STK/SOLIS 平替工具。
Celestlab：由法国航天局（CNES）基于 Scilab 开发的轨道力学工具箱，可对多类航天任务进行轨迹分析及轨道设计。
CelestLabX：Celestlab 的扩展库。
Tudat：由荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）航天工程学院航天动力学与航天任务研究组的教职工及学生开发并维护的 C++ 软件库，它为用户提供了多种可用于航天动力学应用仿真的实用功能。
poliastro：一款基于 MIT 协议的开源纯 Python 库，用于交互式天体动力学和轨道力学，专注于易用性、速度和快速可视化。 它提供了简单而直观的 API，并对物理量赋予量纲。【已停更，归档代码仓库参见：poliastro
/ poliastro】
STELA：一款由法国航天局（CNES）开发并维护的轨道寿命分析软件，用于支持 FSOA（French Space Operations Act），可免费下载并使用。
1.3 重力场建模
SHTools：一套用于实现球谐变换、多锥谱分析、Slepian 基函数展开与全球引力场和磁场数据标准操作的 Fortran 95 程序及 Python 封装库。
GROOPS：一款基于 C++ 的大地测量软件工具包，用于从卫星和地面探测数据中恢复重力场、根据 GNSS 测量数据确定卫星轨道，以及处理 GNSS 星座和地面站网络。
SHTns：一套基于 C 的高性能球谐变换库，致力于在球面几何中进行数值模拟（fluid flows, mhd, ...）。
cplanet：由多个函数和示例脚本组成的程序库，用于根据重力和地形数据生成行星的地壳厚度图，以及计算岩石圈下方密度界面的静水压降。
Harmonica：一个处理和建模重力场和磁场数据的 Python 库，包括常见的处理步骤，如 Bouguer 计算（calculation of Bouguer）和地形校正（terrain corrections）、极点简化（reduction to the pole）、向上延续（upward continuation）、等效源（equivalent sources）等。 有基本几何形状的正向建模功能，如球体、棱柱、多边形棱柱和 tesseroids。受 scikit-learn 类（如 Verde）的启发，逆向建模方法被实现为具有接口的类。
orthopoly：一个为线、三角形、圆盘、球体、nn 边立方体、具有权重函数 e−r2e−r2 的 nDnD 空间等提供了各种正交多项式类的 Python 库。 所有计算均使用数值稳定的递归形式实现。此外，所有函数都是完全矢量化的，并可返回精确的算术值。
1.4 轨道确定
ODTBX：由 NASA 下属戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center，GSFC）导航与任务设计部门（Navigation & Mission Design Branch）开发的一款航天器高级定轨工具箱，基于 MATLAB 环境和 Java 语言实现，可用于航天任务设计的概念研究、方案分析和早期设计等阶段，特别适用于编队飞行及系统研究。
Find_Orb：一款针对小行星、彗星及（天然/人造）卫星观测数据的用户友好型定轨软件，它使用 Gauss、Herget 和 Väisälä 等主流方法确定初始轨道。给定足够的观测数据，它还可以利用最小二乘法拟合出最优轨道。其物理模型包含对彗星、小行星和绕地人造物体影响的考虑。
orbdetpy：一款用于人造卫星定轨的 Python 库， 封装自作者自研 Java 估计工具和 Orekit。
1.5 轨迹优化
Trajectory Optimization Tool：一款由 Arrowstar 基于 MATLAB 环境开发的轨迹优化软件，它用于帮助 Orbiter 及 KSP 用户规划并实施星际航行任务。
PaGMO：由欧空局先进概念团队（ESA Advanced Concepts Team，ESA ACT）基于 C++ 语言开发的并行全局多目标优化器，其 Python 绑定为 PyGMO，通常配合 PyKEM 使用。
PyKEM：一套专为星际航行或通用航天任务分析提供科学计算支持的基础工具库，基于 GPL 开源许可协议，同样出自 ESA ACT。
1.6 卫星跟踪
PreviSat：一款通过解析由美国太空监视网（Space Surveillance Network，SSN）发布并维护更新的两行轨道根数（Two-Line Element，TLE）实现卫星轨迹可视化及预报的开源卫星跟踪软件，其用户界面友好，可同时对多达数百个在轨目标的 TLE 参数进行解析。
Gpredict：一款基于 C++ 实现的 TLE 卫星跟踪和轨道预测应用程序，可跟踪大量卫星并以列表、表格、地图和极坐标图（雷达视图）显示它们的位置和其他数据，还可预测卫星过境时间，并为用户提供每次过境的详细信息。
JSatTrak：一款基于 Java 语言的 TLE 卫星跟踪程序，可用于预测卫星当前、过去及未来任一时刻的位置。与 PreviSat 和 Gpredict 同理，JSatTrak 使用由 NORAD 开发的 SGP4/SDP4 算法或定制的高精度求解器来预报卫星轨道。
1.7 天文观测
1.7.1 应用软件
Stellarium：一款以 OpenGL 为三维图形引擎的开源天文观测软件，可高保真度虚拟通过肉眼、双筒望远镜双筒望远镜和小型天文望远镜所看到的天空。支持三大桌面操作系统（Linux/Unix、Windows 和 MacOS X），也可借助 Stellarium Web 直接在浏览器中运行。
Sky Chart：一款开源的跨平台专业星空图绘制软件，可绘制出美轮美奂的夜空，包括各类星系和图标工具，并通过大量的星云和星云目录中的数据来绘制天象图。
KStars：一款开源的跨平台天文软件， 提供了从地球上任何位置、任何日期和时间的夜空精确图形模拟。可观测的天体包括超 1 亿颗恒星、13000 个深空天体、8 大行星、太阳和月球，以及数千颗彗星、小行星、超新星和卫星。它支持可调节的模拟速度，以查看长时间尺度发生的现象，支持实用 Astrocalculator 来预测交会，以及许多常见的天文事件计算。
1.7.2 开发库
AstroPy：一项旨在为 Python 语言开发通用天文学核心库的社区项目，并致力于培育可互操作的天文软件生态系统。
SunPy：一个由社区驱动的、用于太阳物理数据分析和可视化的开源 Python 库。
1.7.3 参考架
SOFA：一套在国际天文学协会 (International Astronomical Union，IAU) 赞助下运作的、提供天文计算的算法和软件，以实现基础天文学中使用的标准模型。SOFA 包含两种语言的模型实现，Fortran 77 和 ANSI C，并整合了一套矢量/矩阵子程序和多个实用的支持天文学算法的子程序。
1.7.4 星历
NAIF/SPICE：NASA 的导航和辅助信息设施 (NASA's Navigation and Ancillary Information Facility，NAIF) 为 NASA 航天项目和 NASA 资助的研究人员提供 SPICE 观测几何信息，以帮助科学家规划和解译来自无人星际探测器上星载仪器的科学观测任务。 SPICE 还用于支持与这些任务相关的工程任务。虽然星际探测任务是最初的服务对象，但如今 SPICE 也用于一些太阳物理学和地球科学任务。
SpiceyPy：一套 SPICE 工具箱的 Python 封装库。
Skyfield：一套用于计算恒星、行星和卫星位置的 Python 库，其结果与美国海军天文台和天文年鉴（Astronomical Almanac）生成的位置一致，误差在 0.0005′′0.0005′′（1∘=60′=360′′1∘=60′=360′′）以内。
jplephem：NASA DE4xx 系列星历的 Python 封装库，天文年鉴（Astronomical Almanac）的基础。
PyEphem：XEphem 的 Python 封装库，用于计算行星、小行星或彗星在给定历元时刻的位置。
XEphem：一套适用于所有 Unix 及其衍生系统的交互式天文学程序库，由 Elwood Downey 于 1990 年编写和维护超过 30 年，现已基于 MIT 协议在 Github/XEphem 开源。
1.8 模拟飞行
Orbiter：一款功能异常强大的免费太空飞行模拟器，它可以带你冲破卡门线，驶入浩瀚的星空，体味驾驶宇宙飞船的快感。其核心部分由 Martin Schweiger 开发，第一个版本于 2000 年 11 月 27 日发布，最新稳定版本为 Orbiter 2016。通常，官方发布的 Orbiter 只是基础版（Base Edition），用户要想获得绝佳的飞行体验还需要下载第三方扩展插件，如 DanSteph 开发的 OrbiterSound，及社区开发用于支持 DirectX9 图形渲染的 D3D9Client 客户端。
NASA’s Eyes：一款包含众多 NASA 真实航天任务数据的三维仿真环境，用户可以实用它在自己的电脑上畅游太阳系：登上小行星，和“旅行者”号一起飞向太阳系的边缘，并实时观看整个太阳系的运动情况。总之，在 NASA’s Eyes 的虚拟世界里，所有操作都取决于你，空间和时间任由你掌控。
Celestia：一款以 OpenGL 为三维图形引擎的开源天文软件，根据 NAIF/SPICE 星历模拟宇宙中的各类天体。通过 Celestia，用户不仅可以鸟瞰地球，还可以畅游太阳系，飞越 10 余万颗星体，甚至是银河系以外的星座。在 Celestia 中，你可以远观星云，也可以近看飞行器，所有的查看和缩放都非常地流畅。
1.9 星载系统
cFS：NASA 开源的核心飞行系统。
fprime：一种用于嵌入式系统和航天应用快速开发和部署的软件框架，最初由美国宇航局喷气推进实验室（NASA/JPL）开发。fprime 是一款开源软件，已成功应用于多个太空项目，使用范围不限于立方体卫星、小型卫星、仪器和可部署设备，最知名的项目是机智号（Ingenuity）火星直升机。fprime 具有以下特点：
定义良好的接口的组件体系结构；
提供队列、线程和操作系统抽象等核心功能的 C++ 框架；
用于设计系统和从系统设计自动生成代码的工具；
一个标准的飞行组件库；
用于单元和系统级测试的测试工具。
RTEMS：一款开源实时操作系统（RTOS），支持 POSIX 等开放标准应用程序编程接口（API）。RTEMS（Real-Time Executive for Multiprocessor Systems）被用于太空飞行、医疗、网络和更多的嵌入式设备，目前支持 18 种处理器体系结构和大约 200 个 BSP。其中包括 ARM、PowerPC、Intel、SPARC、RISC-V、MIPS 等。RTEMS 包括多个文件系统、对称多处理（SMP）、嵌入式外壳和动态加载，以及来自 FreeBSD 的高性能、全功能的 IPV4/IPV6 TCP/IP 堆栈，该堆栈还为 RTEM 提供 USB。
1.10 地面运控
OpenCMT：下一代任务控制框架，用于在桌面和移动设备上可视化数据。它由 NASA 旗下的 Ames 研究中心开发，并被 NASA 用于航天任务的数据分析，以及实验漫游车系统的规划和操作。作为通用的开源框架，OpenMCT 可构建用于规划、操作及分析任何遥测数据应用程序的业务系统原型。
COSMOS：一套开源、开放体系结构的（航天器）遥测、遥控与通信（地面运控）系统。COSMOS 提供了向一个或多个目标嵌入式系统发送命令和从其接收数据所需的所有功能，包括遥测显示、遥测图形、操作和测试脚本、命令发送、日志记录、日志文件回放等。
Yamcs ：一个用于航天器、卫星、有效载荷、地面站和地面设备的遥测与遥控开源软件框架。
OpenSatKit：一个基于 NASA 核心飞行系统（core Flight System, cFS）的整合平台，支持开发基于 cFS 的任务飞行软件、学习如何设计 cFS 应用程序、控制 Raspberry Pi 上的远程 cFS 系统以及开发研制 cFS 应用程序原型。
NOS3：小型卫星操作模拟器，美国宇航局凯瑟琳·约翰逊独立验证和验证（NASA's Katherine Johnson IV & V）设施开发的一套用于帮助卫星软件开发、集成和测试、任务操作/培训、验证和验证以及软件系统检查等工作。NOS3 提供软件开发环境、多目标构建系统、操作员界面/地面站、动力学和环境模拟以及基于软件的航天器硬件模型。
gr-satellites：基于 GNU Radio 的业余卫星遥测解码器，支持多颗业余卫星。项目始于 2015 年，目标是为所有在业余无线电波段传输的卫星提供遥测解码器。
1.11 开源卫星
UPSat：全球首个开开源立方星项目，开放了详细的软硬件设计图纸与资料。
Quetzal-1：一颗由危地马拉山谷大学（UVG）工程团队开发的立方星，主控基于 Arduino，开放了软硬件资料。
CubeSatSim：AMSAT 立方星模拟器，开放了立方星设计的硬件和模拟器软件。
二、航空工具集
2.1 模拟飞行
FlightGear：一款开源的跨平台模拟飞行软件。项目始于 1997 年，经过最初十年的开发，于 2007 年 12 月发布了功能较为完善的 v1.0.0 版本，最新版本可在 SourceForge / FlightGear 或 Github / FlightGear 获取，软件使用协议为 GPL（GNU General Public License）。从 FlightGear 官方手册可知，FlightGear 具有以下诸多特点：
民用性：该项目主要针对民航，用于通用航空和民航飞行模拟。FlightGear 的长远目标是可以作为 FAA 的飞行训练模拟器；FlightGear 不能进行空战模拟可能会让您感觉有些失望。但我们并没有完全排除 FlightGear 的这部分功能，只是因为缺少空战模拟的开发人员所以还没有实现这部分功能。
跨平台：项目所有开发人员都希望代码能不依赖平台，因此 FlightGear 能运行在多种电脑硬件和操作系统上。当前的代码支持 Linux（任何分支和平台）、Windows XP/Vista/7/8/10（ Intel/AMD 平台）、Mac OS X、BSD UNIX & Sun Solaris 等等。目前为止，还没有其它任何一款模拟飞行软件（不管是商业化的还是免费的）支持如此多的平台。
开放性：FlightGear 不限定在任何固定开发人员手里，能在项目中发挥作用任何人都是受欢迎的。此项目的版权在自由软件基金会的手中，虽然 GPL 现在还不太被人们了解，但它已经得到法律的保护。在这个体系中，GPL 允许您复制和免费贡献代码，只要你喜欢这样做。然而，你必须免费提供源代码给每个需要它的人，且必须保留原始著作权。简而言之，GPL 允许你做任何除了收费之外的事情。
扩展性：从设计之初开始，FlightGear 的场景地形、飞机模型、内部参数、API 和其它任何东西都是对用户透明并有文档记录的。就算没有任何开发文档，您也能参看源代码来了解 FlightGear 是如何工作的。FlightGear 开发人员的目标是建立是一个能自由进行场景设计、飞行面板设计、ATC 设计及声音驱动的基本引擎。FlightGear 项目凝结了来自全世界开发者的智慧，我们希望此项目所有的开发人员和用户都能从中获益。
CRRCSim：一款基于 GPL 协议发布的开源遥控模型飞机飞行模拟器，由 C 和 C++ 语言编写而成，OpenGL 作为图形驱动引擎。CRRCSim 可运行在主流的操作系统平台之上，多数 Linux 发行版本、Mac OS X 及 Microsoft Windows。使用 CRRCSim 不仅可以帮助你学习如何操控遥控模型飞机，并在模拟环境中提高遥控操纵技能，还可以帮助你测试新设计的飞机模型。
2.2 飞行器设计与分析
OpenVSP：一款有 NASA 开发并开源的参数化飞机几何图形工具，允许用户创建由通用工程参数定义的三维飞机模型。该模型可以被处理成适合工程分析的格式。OpenVSP 自 20 世纪 90 年代初以来，一直由 JR Gloudemans 和其他人 NASA 工程师开发，2012 年 1 月作为开源项目在 NOSA 1.3 许可下发布，第一个开源版本是 v2.0.0。
XFLR5：一款在低雷诺数下翼型、机翼和飞机的分析工具，使用 Xfoil 作为求解器，QT 开发用户界面。 其主要功能包括：
基于 Xfoil 翼型分析程序的直接和逆向分析能力；
基于升力线法、涡格法和 3D 面元法的机翼设计和分析；
模型飞机的稳定性分析。
XFOIL：用于分析翼型气动力的共享软件，由 MIT 航空航天系的 Prof. Mark Drela 和 H. Youngren 开发。
OpenRocket：一款功能强大的模型火箭仿真软件，你可以用它设计你的模型火箭，然后对其进行模拟试飞，得到其仿真性能参数，并加以改进。OpenRocket 包括以下主要功能：
六自由度飞行仿真；
自动设计优化；
实时高度、速度及加速度仿真显示；
对火箭串并联级的支持；
跨平台（基于 Java）；
以 GPL 开源协议发布，这意味着你可以自由地使用它。正如其它开源软件一样；
提供完整的项目源代码（由 Java 语言编写而成），这使得感兴趣的模型火箭爱好者可以理解其内部运作机理，并对其进行功能扩展。
X-Plane/Plane Maker：一款随 X-Plane 免费发布的内部模型插件开发工具，专门供 X-Plane 插件开发者为其开发飞机、人物、车辆及地景模型等第三方插件。用户只需安装 X-Plane Demo，而非购买完整的 X-Plane 软件包，即可获得 Plane-Maker 进行插件开发。Plane-Maker 虽然是免费软件，但它的功能却异常强大。首先，它给开发者提供了一个十分方便的 GUI 集成环境，从而使得开发者可以很轻松地在该环境中创建各种类型的模型；其次，Plane-Maker 与 X-Plane 的交互过程既简单又高效，且在 Plane-Maker 中开发的飞机插件可以直接导入 X-Plane 这一高仿真度的模拟飞行环境中进行试飞；此外，Plane-Maker 能够读取来自外部三维软件（如 Blender、Google Sketchup、AC3D 及 3DS Max 等）所构建的各种模型。事实上，Plane-Maker 完全是 X-Plane 团队为提升自身竞争力而为第三方开发者量身打造的插件开发工具。时间证明，这种做法是成功的。因为，如今 X-Plane 的插件开发者已经为其开发了大量的优秀插件，这间接增加了 X-Plane 对用户的吸引力。你可以从 X-Plane 官方论坛下载到由众多爱好者开发的各种插件。当然，如果你想设计一架属于自己的机模，相信 Plane-Maker 一定是不错的选择。
2.3 飞行力学
JSBSim：一套开源的飞行动力学模型软件库，目前为 FlightGear 两大常用的飞行动力学引擎之一。此外，JSBSim 还被 OpenEaagles 模拟框架所使用，并可以单独被其它程序调用，以此来创建一些模拟工具。JSBSim 于 1996 年被开发并使用至今，可运行在 Linux、Mac OS X 及 Microsoft Windows 等多种操作系统平台上，它由 C++ 编写而成，使用 XML 解析配置文件。
YASim：FlightGear 两大常用的飞行动力学引擎之一，它采用飞机的几何外形来生成其飞行特性。虽然这种方法只能是近似，但在获得初始结果后可以对飞行参数作进一步调整，以此来达到逼真的仿真效果。如果你已经获得飞机可靠的飞行数据（比如风洞数据），或是想生成超级真实的仿真模型，那么 JSBSim 应该是更好的选择。但如果你手中缺乏飞行数据，只知道飞机的几何模型，那么 YASim 则能提供可以满足绝大多数仿真需求的解决方案。此外，YASim 还包含直升机飞行动力学模型。
2.4 无人机飞控
MultiWii
YMFC
Crazyflie
Hackflight
Betaflight
INAV
Paparazzi
PX4
Ardupilot
Firmament (FMT)
Rotorflight
2.5 遥控无线电系统
OpenTX
EdgeTX
DIY-Multiprotocol-TX-Module
2.6 无人机数传系统
DroneBridge
2.7 无人机地面站
MAVLink
QGroundControl
2.8 飞行数据分析
Gyroflow
PIDtoolbox
PID-Analyzer
PID-Evaluator
三、遥感工具集
3.1 光学遥感数据处理
SNAP：ESA 基于 哥白尼项目 开发并开源的遥感数据处理桌面应用软件系统，包括处理哨兵系列卫星的多个工具箱，如 s1tbx、s2tbx、s3tbx 等。
Orfeo ToolBox：一套用于遥感领域的开源高性能图像处理系统，由法国航天局（CNES）主导开发维护，基于同样开源的著名医学影像库 Insight Toolkit (ITK)。
GDAL：一款开源的栅格和矢量地理空间数据格式解译库，基于 MIT 许可，功能强悍，堪称光学遥感数据处理领域的“瑞士军刀”。
RSGISLib：一款开源的遥感与地理信息系统软件库，用于处理空间数据的 Python 模块工具。
EnMAP-Box：专为可视化与处理高光谱遥感数据数据而开发的开源 QGIS 插件，适配德国天基环境与成像分析项目的 EnMAP 传感器。
MAJA：用于光学遥感影像大气校正和云检测的 L2A 级数据处理器。
AROSICS：一款由德国地学中心（GFZ）开发并开源的自动化影像配准软件。
3.2 SAR数据处理
GMTSAR：基于 GMT 的 InSAR 处理系统。
ISCE：InSAR 科学计算环境。
PolSARpro：ESA 开发并共享的极化 SAR 数据处理和教育工具箱，该工具箱自 2003 年以来根据不同的 ESA-ESRIN 合同开发。
MintPy：基于 Python 开发的 InSAR 时序分析软件。
3.3 遥感大数据平台
Google Earth Engine：基于 Google 云基础设施的行星级地球科学数据与分析平台。
Planetary Computer：微软基于其云基础设施开发的遥感大数据平台。微软行星机将数 PB 的全球环境数据目录与直观的 API 相结合，提供了一个灵活的科学环境，允许用户回答有关这些数据的全球问题，以及将这些答案交给保护利益相关者的应用程序。
PIE Engine：航天宏图遥感大数据开发平台。
AI Earth：阿里巴巴基于阿里云基础设施的遥感智能解译平台。
MAAP：ESA 和 NASA 联合开发的遥感大数据多任务算法与分析平台，目前仍处于内部测试状态，为对外开放。
四、地理信息空间
4.1 集成系统
OSGeoLive：GIS/WebGIS 软件的独立可引导操作系统，它基于 Lubuntu 定制而成 ，由非营利性的开源地理空间基金会（The Open Source Geospatial Foundation，OSGeo）负责开发。OSGeo Live 几乎囊括了开源社区所有具有影响力的 GIS/WebGIS 工具库或软件项目，可谓开源 GIS/WebGIS 全家桶。其中：
桌面 GIS：包括 QGIS、GRASS GIS、gvSIG、uDig、OpenJUMP GIS、SAGE GIS 等新老桌面工具软件；
WebGIS：包含 OpenLayer、Leaflet、Cesium 等主流前端开发库，与 GeoServer、MapServer、GeoNetwork 等空间数据服务器，和 PostGIS、SpatiaLite 等空间数据库；
分析工具：则包含 GpsPrune、Marble、OpenStreeMap 等导航/地图工具，与 GMT、OTB、R、Mapnik 等空间数据分析工具，和 GDAL/OGR、GeoTools、PROJ 等地理空间开发库。
4.2 桌面GIS工具
QGIS
GRASS GIS
SAGE GIS
WhiteboxTools
4.3 WebGIS前端
OpenLayer：知名 WebGIS 前端框架。
Leafmap：一款轻量级 WebGIS 前端框架。
Cesium：三维地理空间平台，WebGIS 软件应用开放平台，旨在释放 3D 数据的力量。
4.4 WebGIS服务器
GeoServer：基于 Java 的 WebGIS 服务器。
MapServer：基于 C 语言开发轻量级地图服务器。
4.5 WebGIS数据库
PostgreSQL：世界上最先进的开源关系型数据库。
PostGIS：PostgreSQL 的空间数据库扩展。
五、定位导航授时
5.1 GNSS前处理工具
GFZRNX：一款由德国地学中心（GFZ）开发的跨平台 GNSS 预处理工具软件，支持 RINEX 格式的观测、导航和气象数据。主要功能包括 RINEX 文件的检查、修复和操作（采样、卫星系统和观测类型的选择）、拼接/拆分操作、统计数据的生成、元数据提取等。该软件仅可免费用于科研和教教学。
G-Nut/Anubis：一款在原始观测数据层面，提供多频多系统 GNSS 观测值质量检测与评估的开源 C++ 程序（2.3 之后的版本为共享软件，不再开源），是 GNSS 领域为数不多的开放源代码的数据预处理和分析软件包之一。该软件始于捷克的国家大地测量局（Geodetic observatory Pecny, GOP)、地形与地图制图研究所（Research Institute of Geodesy, Topography and Cartography in Czech Republic）于 2011 年启动的 G-Nut 项目。其基本功能包括：
观测量统计（各系统的观测值、信道和频段计数）；
伪距单点定位（SPP）；
数据预处理，包括钟跳和周跳探测（针对全星座/频率/信道）；
卫星高度角、方位角计算，绘制 SkyPlot；
统计高度角区间观测值，绘制分布直方图；
伪距多路径分析；
相位信噪比分析；
数据中断和短弧段识别。
RNXCMP：由日本国土地理院（GSI）的 Yuki Hatanaka 开发的用于压缩/恢复 RINEX 观测文件的软件。可将 GNSS 观测文件的格式从 RINEX（版本 2.xx、3.xx 或 4.xx）转换为压缩格式（CompactRINEX 格式，或通常称为 Hatanaka 压缩格式），反之亦然。压缩格式经常用于通过互联网交换 GNSS 观测数据。
RINGO：基于 Go 语言开发的用于 RINEX 文件预处理的跨平台 CLI 工具，可轻松管理日常多 GNSS 数据，由川本聪、高松直文和安倍聪在日本地理空间信息管理局开发。主要功能包括：
RINEX 文件编辑；
RINEX 文件合并；
时钟跳变校正；
观测质量检查；
电离层校正；
交互式查看器的生成；
将 BINEX 和 RTCM 二进制文件转换为 RINEX 文件；
将 RINEX 转换为 csv；
生成完整的 shell 脚本；
GNSS日历显示。
GNSS_Multipath_Analysis_Software：一款使用 Python 开发的 GNSS 观测值质量分析软件，可基于输入的 Rinex 观测文件和星历文件，生成对于测站观测值质量分析结果文件以及分析图，包括电离层延迟、多路径效应时序图与统计图、测站天空图等。软件很大程度上基于同样开源的 GNSS_Receiver_QC_2020，但增加了以下功能：
支持输入广播星历（不仅仅是SP3文件）；
支持 RINEX v2/v3 格式的观测文件；
支持为每个导航卫星系统中的每颗卫星绘制天空图、多路径效应图、载噪比（SNR）图；
支持绘制信噪比（SNR）与时间和观测仰角的关系图；
从 RINEX 导航文件中提取 GLONASS FCN；
支持绘制天空标图，将信噪比（SNR）显示为方位角和观测仰角的函数；
可自定义需要分析的导航卫星系统；
汇总检测到的周跳数（电离层残差和伪码-相位差）。
5.2 GNSS数据处理系统
Bernese：三大著名的高精度 GNSS 数据处理软件之一。由瑞士伯尔尼大学天文学院（ Astronomical Institute of the University of Bern，AIUB）开发，能够处理包括 GPS、GLONASS 和卫星激光测距（SLR）等多种观测数据。该程序支持 Windows 和 UNIX/Linux 操作系统，具有图形界面（使用 Qt 实现），操作友好，模型准确，解算精度高，并且具有强大的数据批处理能力。
GAMIT：三大著名的高精度 GNSS 数据处理软件之一。由麻省理工学院（MIT）和加州大学圣地亚哥分校 Scripps 海洋研究所（SIO）共同研制的 GNSS 综合分析软件包。用于估计卫星轨道和地面测站的三维相对位置。软件设计基于Unix 及类 Unix 操作系统，其开发工作受到哈佛大学科研基金的长期支持，多年来一直处于活跃开发状态。
Groops：一款由奥地利格拉茨大学（TU Graz）、波恩大学等团队学者开发的基于面向对象的重力场反演与 GNSS 数据处理的开源软件，主要使用 C++ 语言开发，包含部分 Fortran 代码。GROOPS 支持的功能包括：地球重力场恢复（GRACE-FO 卫星）、GNSS 导航卫星精密定轨、精密单点定位（PPP）、低轨卫星事后精密定轨、区域大地水准面测定等。
PRIDE PPP-AR：一款基于武汉大学卫星导航定位技术研究中心众多科研人员共同工作成果的开源软件，用于多 GNSS PPP 模糊度解算。
Ginan：一款由澳大利亚地理科学院（Geoscience Australia）开发的 GNSS 观测数据处理包，支持 GPS、GLONASS、BDS、Galileo、QZSS 等导航卫星系统。Ginan 仍出于活跃开发阶段，包含三个核心组件：1）网络参数估计算法；2）精确定轨（POD）；3）用于组合和分析解决方案的各种脚本。目前，Ginan 的功能和特点包括：
全球导航卫星系统卫星的精确轨道和时钟确定（GNSS POD）；
全球导航卫星系统台站在网络和个体模式下的精确点定位；
PPP 用户的实时校正；
分析完整的单频和多频多GNSS数据；
提供电离层和对流层模型等大气产品；
为广泛的用户和接收器类型提供服务；
提供非专家可用和可获得的产出；
提供实时和离线处理能力；
提供职位和诚信信息；
常规生产 IGS 最终、快速、超快速和实时（RT）产品；
海洋潮汐荷载（OTL）位移模型。
RTKLIB：基于 GNSS 观测数据的 RTK 精密定位软件库，由日本东京海洋大学（Tokyo University of Marine Science and Technology）的高须知二（Tomoji Takasu）教授开发。RTKLibIB 由一个便携式程序库和多个应用程序工具库组成，主要功能如下：
支持多个 GNSS 系统标准和精密定位算法，包括 GPS、GLONASS、Beidou、Galileo、QZSS 和 SBAS。
支持多种 GNSS 实时和后处理定位模式：单点定位、DGPS/DGNSS、动态 RTK、静态 RTK、移动基站、PPP（single、DGPS/DGNSS、kinematic、Static、Moving-Baseline、Fixed、PPP-Kinematic、PPP-Static and PPP-Fixed）。
支持多种 GNSS 标准格式和协议：RINEX2.10、RINEX2.11、RINEX2.12、RINEX3.00、RINEX3.01、RINEX3.02、RTCM2.3、RTCM3.1、RTCM3.2、BINEX、NTRIP、NMEA0183、SP3、ANTEX1.4、IONEX1.0、NGS PCV、EMS 2.0。
支持多种 GNSS 接收机专有数据协议格式：NovAtel/V/6、OEM3、OEMStar、Superstar II、 Hemisphere、Crescent、u‐blox/5T/6T、SkyTraq、JAVAD 、GW10-II/III 和 NVS。
支持外部通信：Serial、TCP/IP、NTRIP、本地日志文件（记录与广播）和 FTP/HTTP。
提供许多函数库和 API：卫星和导航系统函数、矩阵和向量函数，时间和字符串函数、坐标的转换、输入和输出函数、调试跟踪函数、平台依赖函数、定位模型、大气模型、天线模型、地球潮汐模型、大地水准面模型、基准转换、RINEX 函数、星历和时钟函数、精密星历和时钟、接收机原始数据函数、RTCM 函数、解算函数、谷歌地球 KML 转换、SBAS 函数、选项（option）函数、流数据输入和输出函数、整周模糊度解算、标准定位、精密定位、后处理定位（解算）、流服务器函数、RTK 服务器函数、下载函数。
GNSSTk：一个致力于为卫星导航社区提供让研究人员专注于研究、而非低级别编码的开源软件库，前身为 GPSTk。
gnssrefl：一个用于 GNSS 干涉反射（GNSS-IR）解算的开源 Python 软件包。
5.3 GNSS接收机
GNSS-SDR：一款开源的 GNSS 软件定义接收机。
5.4 GNSS-INS数据融合
PSINS：网站主要介绍高精度捷联惯导系统及其组合导航系统的算法原理和软件实现，由西北工业大学自动化学院惯性技术教研室严老师开发的高精度捷联惯导算法（Precise Strapdown Inertial Navigation System，PSINS），MATLAB 及 C++ 实现的核心代码全部开源。
六、计算科学工具集
6.1 通用计算
SageMath：一款由 William A. Stein 主导开发的基于 GPL 协议的开源数学软件。它使用 Python 作为通用接口，并将现有的许多开源软件包整合在一起，构建一个统一的计算平台，如 NumPy、SciPy、matplotlib、Sympy、Maxima、GAP、FLINT 及 R 等。SageMath 的目标是创建一个富有活力的自由开源软件以平替 Magma、Maple、Mathematica 和 MATLAB 等昂贵的商业数学软件。
Scilab
Octave
ROOT
6.2 代数系统
Maxima
REDUCE
Sympy
Mathics
6.3 交互绘图
GeoGebra
gnuplot
6.4 科学计算库
LAPACK
GNU MP
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