GPS 衛星軌道計算及其MATLAB 仿真

黎奇，白征東，李帥，陳波波

(清華大學地球空間信息研究所，北京100084)

一、程序設計思路

1. 讀取RINEX 文件(注意：文件路徑)

2. 計算測量日周積秒(測量日的格里歷→GPST )

3. 按衛星軌道計算步驟計算WGS-84 坐標系坐標 (內插)

4. 按需要將WGS-84 坐標系下坐標轉換為所需坐標系坐標

5. 畫圖輸出

主程序

function tracePlot() % 主程序

format long

%讀取RINEX格式n文件

data = RinexNreader('C:\Users\Richie\Desktop\衛星軌跡\brdc2750.16n',1); % 注意讀取路徑和衛星編號

%計算測量日的周積秒

[JD,FOD,GPSW,SOW,DOY,DOW] =

GCtoGPS(data(1,1),data(2,1),data(3,1),data(4,1),data(5,1),data(6,1));

t0 = SOW; % SOW-周積秒

%計算衛星坐標

i = 1;

for t = t0:10*60:(t0+86400) % 從 t0 到 t0+86400秒(1天) 間隔 600秒(10min)，決定軌跡疏密

satPosECEF(:,i) = orbitDetermine(data,t);

% 輸入：衛星PRN編號、時刻t

% 輸出：衛星WGS-84坐標x、y、z

[B_ECEF(i),L_ECEF(i)] = XYZtoBLH(satPosECEF(1,i),satPosECEF(2,i),satPosECEF(3,i));

% XYZtoBLH - 將衛星坐標的XYZ形式變為BLH形式，東經為正，西經為負，北緯為正，南緯為負

i = i + 1;

end

geoshow('landareas.shp','FaceColor', [0.15 0.5 0.15]),hold on % 繪制底圖地球

plot(L_ECEF,B_ECEF,'r.'); % 繪制坐標

end

二、n 文件說明及讀取程序

參考時刻 的 RINEX 格式的 “ . n ”廣播星歷文件具體如下：(加粗部分為本次軌道

t

oe

計算中實際使用的參數)

(頭文件)

END OF HEAD

(61-73)

衛星PRN 號 參考時刻toe 2

衛星鐘差常數項a ，秒 衛星鐘差漂移項a ，秒/秒 衛星鐘差漂移速率a ，秒/秒

f 0 f 1 f 2

總結

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