gps卫星导航定位技术与方法作业报告之。
卫星坐标计算。
1 作业任务3
2 作业思想3
3 作业条件及数据3
4 作业过程4
5 源程序5
6 计算结果9
7心得体会与建议9
1 作业任务。
根据教材所给广播星历参数，编程计算utc2024年1月30日8点0分00秒—20分00秒，每隔1分钟的卫星号为7的卫星坐标。
2作业思想。
根据教材提供广播星历参数，按照卫星坐标计算步骤一步一步求解表示卫星位置的量，最后求出卫星在地固坐标系中的空间直角坐标。根据历元间隔，计算出共21个历元的卫星坐标。
此次作业的已知条件及计算步骤均为教材提供且思路清晰，简明易懂，只要在编程过程中注意个已知量、中间量和待求量的表示及数据对应正确，涉及角度的计算时小心避免错误即可。
3作业条件及数据。
由gps卫星导航文件（表3.1）提取出7号卫星的轨道参数及其摄动改正项。
表3.1提取及整理后的广播星历参数：
4作业过程。
10）升交点经度：λt =ω0 +（e）（t - t0e）-ωe t0e
式中：ωe为地球自转角速度，ωe =7.2921151467×10-5rad/s；ω为升交点赤经变化率，ω0为gps周开始时刻的升交点经度，ω和ω0均由星历文件给出；t0为参考时刻，一般取t0 = 0，为一周的开始（星期日的子夜）；t0e为广播星历的参考历元时刻，从t0开始起算；
11）卫星在地固坐标系中的空间直角坐标为：
式中：，为旋转矩阵，将其代入并展开后得。
5 源程序。
#include <>
#include <>
#include <>
#include<>
#include<>
const int k=20;//历元数。
double x[k],y[k],z[k];/计算所得卫星坐标。
const double gm=3986004.418e8;//地球引力常数。
const double we=7.2921151467e-5;//地球自转角速度。
double dn,a05,t0e,m0,e,w,cuc,cus,crc,crs,cic,cis,idot,i0,wmg,wmg0;//定义广播星历参数。
/广播星历参数导入。
void input()
ifstream f1("广播星历参数。txt");
if(!f1)
f1>>dn;
f1>>a05;
f1>>t0e;
f1>>m0;
f1>>e;
f1>>w;
f1>>cuc;
f1>>cus;
f1>>crc;
f1>>crs;
f1>>cic;
f1>>cis;
f1>>idot;
f1>>i0;
f1>>wmg;
f1>>wmg0;
/卫星坐标计算。
void compute(double t,int k)
double n0,n,tk,mk,e0,ek,vk,fk,du,dr,di,uk,rk,ik,xk,yk,lt;//定义卫星坐标计算过程中间量。
/（）计算平均角速度n：
n0=sqrt(gm/pow(a05,6));
n=n0+dn;
/（）计算规化时刻tk：
tk=t-t0e;
/（）计算平近点角mk：
mk=m0+n*tk;
/（）迭代计算偏近点角ek：
e0=mk;
dowhile(mk+e*sin(e0)-e0>=1e-8);
/（）计算真近点角vk：
double v1=sqrt(1-e*e)*sin(ek);
double v2=cos(ek)-e;
vk=atan2(v1,v2);
/（）计算升交角距fk：
fk=vk+w;
/（）摄动改正：
du=cuc*cos(2*fk)+cus*sin(2*fk);/升交角距改正du
dr=crc*cos(2*fk)+crs*sin(2*fk);/轨道向径改正dr
di=cic*cos(2*fk)+cis*sin(2*fk);/轨道倾角改正di
uk=fk+du;//改正后的升交角距uk
rk=a05*a05*(1-e*cos(ek))+dr;//改正后的轨道向径rk
ik=i0+di+idot*tk;//改正后的轨道倾角ik
/（）计算卫星在升交点轨道直角坐标系的坐标：
xk=rk*cos(uk);
yk=rk*sin(uk);
/（）计算升交点精度：
lt=wmg0+(wmg-we)*(t-t0e)-we*t0e;
/（）计算卫星空间直角坐标：
x[k]=xk*cos(lt)-yk*cos(ik)*sin(lt);
y[k]=xk*sin(lt)+yk*cos(ik)*cos(lt);
z[k]=yk*sin(ik);
void main()
input();
for(int i=0;i
cout<<"历元/s 卫星号 x/my/mz/m卫地距离"< for(i=0;i
/输出结果到“卫星坐标计算结果。txt”
ofstream outfile;
"卫星坐标计算结果。txt");if( (
outfile<<"历元/s 卫星号 x/my/mz/m卫地距离"<
for(int i=0;i
outfile<
6 计算结果。
表6.1卫星坐标计算结果。
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