GPS衛(wèi)星運動及定位matlab仿真.畢業(yè)設(shè)計說明

.作者：專業(yè)班級：摘要指導(dǎo)老師：導(dǎo)航定位、定時和測速系統(tǒng)，現(xiàn)在在全球很多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。高，所以對衛(wèi)星運動做了理想化處理，攝動力對衛(wèi)星的影響忽略不計(所以為略分析，并使用matlab編程仿真實現(xiàn)了衛(wèi)星的運功軌道平面、運動動態(tài)、可見衛(wèi)星的分布及利用可見衛(wèi)星計算出用戶位置。.Abstract：Globalpositioningsystemisaglobal,versatility,all-weatheradvantageofnavigationandpositioning,timingandspeedsystem,nowtherehasmanyapplicationinmanyfields.GPSsatellitepositioningisacomplexsystem,whichincludesmanyparameters,suchastimeandspacecoordinatessystem.Thisdesignisisnothigh,sotodotheidealizedsatellitemovement,andignorethedisturbedmotion(socallitnon-disturbedmotion).UsingtheKeplerandleast-squaremethodforcalculatingtheparametersoforbitalmotion,forthecharacteristicsofmotiontomakeasimpleanalysis,andusethematlabsimulationtoprogramachievetheorbitalplaneofsatellite,thedynamicmotion,thedistributionofvisiblesatellitesandusingvisiblesatellitestocalculatehomeThroughthedesignhaveprimaryunderstandingfortheGPSsatellite,andunderstandingthestaticsingle-point,pseudorangeandsoon.b.目錄第一章前言 1 1 .3GPS前景 2第二章GPS測量原理 42.1偽距測量的原理 42.1.1計算衛(wèi)星位置 52.1.2用戶位置的計算 52.1.3最小二乘法介紹 52載波相位測量原理 6第三章GPS的坐標、時間系統(tǒng) 10 3.1.2地球坐標系 123.2時間系統(tǒng) 133.2.1世界時系統(tǒng) 143.2.2原子時系統(tǒng) 15 3.2.5GPS時間系統(tǒng) 16 . 8 9 0 21 致.................................................................40 42.第一章前言1.1課題背景GPS軍研制的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Transit)，1958然海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)[13]。PositioningSystem”的縮寫詞。其意為“衛(wèi)星測時測距導(dǎo)航/全球定位系維位置和速度信息,并且還廣播一種形式的世界協(xié)調(diào)時(UTC)。通過遍布全球的(21+3)GPS導(dǎo)航衛(wèi)星，向全球圍的用戶全天候提供高精度的導(dǎo)航、跟蹤定位1]。美國只向外國提供低精度的衛(wèi)星信號。.8顆衛(wèi)星才能確保覆蓋俄羅斯全境;如要提供全球定位服務(wù)，則需要24顆衛(wèi)星。斗”的指揮機和終端之間可以雙向交流。震發(fā)生后,武警指揮中心和武警部隊組網(wǎng)高峰1.2本課題研究的意義和方法的能力，訓練仿真模擬的技巧和方法。理和實現(xiàn)方法！1.3GPS前景坐標、操作簡便、全天候作業(yè)、功能多、應(yīng)用廣泛等特點著稱。.球性的地球動態(tài)參數(shù)；用于建立以及海洋測繪；用于檢測地球板實現(xiàn)僅有少量的地面控制或無地面控制的航測快速成圖，導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測的技術(shù)革命[4]。的空間資源環(huán)境，促使國際民間形成了一個共為單一導(dǎo)航手段的最高應(yīng)用境界。國際民間的際環(huán)境。.第二章GPS測量原理GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離,然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的,衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間,再將其乘以光速得到由(于大氣層電離層的干擾,這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離,而是偽距 (PR):當GPS衛(wèi)星正常工作時,會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼(簡稱偽碼)發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種,分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y碼)。C/A碼頻率1.023MHz重,復(fù)周期一毫秒碼,間距1微秒,相當于300m;P碼頻率10.23MHz,重復(fù)周期266.4天碼,間距0.1微秒,相當于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的,性能更佳。受機使用的時鐘與衛(wèi)星星載時鐘不可能總是同步所,以除了用戶的三維坐標x、y、z外,還要引進一個Δt即衛(wèi)星與接收機之間的時間差作為未知數(shù),然后用4個方程將這4個未知數(shù)解出來。所以如果想知道接收機所處的位置,至少要能接收到4個衛(wèi)星的信號。2.1偽距測量的原理時刻是由接收機鐘確定，這就在測定的衛(wèi)星至接收機的距離中，不可避免地包含.之間的實際距離，所以稱之為偽距。星位置和偽距觀測值，采用距離交會法求出接收機的三維坐標和時鐘改正數(shù)。是測量定位精度低，但足以滿足部分用戶的需要。2.1.1計算衛(wèi)星位置讀入導(dǎo)航電文后首先根據(jù)需要調(diào)用廣播軌道1至廣播軌道5上的數(shù)據(jù)然后依次計算衛(wèi)星的平均角速度歸化時間平均近點角需要注意的是進行真近點角計算時要同時計算正弦和余弦以得到正確象限的角計算經(jīng)校正的升交點精度時需要用到地球旋轉(zhuǎn)速率在WGS-84中這一常數(shù)為[10]:2.1.2用戶位置的計算首先利用近似的用戶位置與偽距觀測值計算出一個近似偽距利用該近似偽距可以計算出部分值然后計算出系數(shù)并生成一個Nx4的矩陣為參與運算的衛(wèi)星數(shù)最后算出用戶位移的坐標上述過程根據(jù)需要可以將計算出的用戶坐標作為近似值反復(fù)迭代直至符合精度要求[10]。.介紹的最小二乘法原理帶到上面的公式當中去計算。2.1.3最小二乘法介紹動時間的安排使得用戶在地球的任意位置(兩極個別地點除外)，都能夠看到的利用了已知的數(shù)據(jù)信息，使得結(jié)果的偏差最小化。例如：對于下面的方程：(2-2)如果令xy(2-3)使用最小二乘法，用C,H表示X.令(2-4)?p?p(2-5)xy.xy(2-6)整理得到 (2-7)(2-8)寫成矩陣的形式就是：哪么就能夠得到 ==a1 x[HTH]1HTC==(2-9)==y2.2載波相位測量原理載波相位觀測方法是GPS接收機用接收到的衛(wèi)星載波 (L1:154f0,19.032cm;L2:120f0,24.42cm)與本地接收機產(chǎn)生的本振參考載波產(chǎn)相位差來計算的.(GPS所接收到得載波相位是不連續(xù)的，所以在進行相位測.過碼相關(guān)等方法重新獲取載波)。以Q(tk)表示k接收機在時刻tk所接收到的第j顆衛(wèi)星接收到的載波相位的值；以kk表示k接收機在時刻tk本地載波信號的相位值，則接收機在接收機鐘面時刻tk時觀測j衛(wèi)星所取得的相位觀測量可寫為[7]：kkkkkk(2-10)SSj(t0)QInt(φ)一初始取樣時刻(t0)kSj(ti)0圖2-1載波相位測量原理圖如上圖1所示，在初始時刻t0,測得小于一周的相位差為Q，其整周數(shù)為.N0j，此時包含整周數(shù)的相位觀測值為：(2-11)(2-11)整波計數(shù)器記錄從t0到ti時間的整周數(shù)變化量INT(Q),只要衛(wèi)星j從to到tj時間信號沒有中斷，則整周模糊數(shù)N0就j為一個常數(shù)，任意時刻ti衛(wèi)星到k接這樣，觀測量就包含了相位差的小數(shù)部分和累計的整數(shù)部分的整周數(shù)。假設(shè)在GPS系統(tǒng)時刻Ta(衛(wèi)星a時刻)衛(wèi)星Sj發(fā)射的載波信號相位為收機)。接收機產(chǎn)生的本地載波相位為，根據(jù)(2-10)得到：在Tb時刻，收機)。接收機產(chǎn)生的本地載波相位為，根據(jù)(2-10)得到：在Tb時刻，bba(2-13)66ab則有：則有：bbaa(2-14)由于衛(wèi)星和接收機的頻率都比較穩(wěn)定，所以在一個小的時間間隔里面，我們可以近似的理解在時間[t,t+編t]，有.(2-15) (上式是考慮在頻率前提下，所以沒有在f前面乘以2冗)(2-16)由2-15和2-16代入到2-14得到：bbaaba(2(2-18)f(2-19)這樣，上式即為接收機k對衛(wèi)星k的載波相位的以米為單位的觀測方程式。.第三章GPS的坐標、時間系統(tǒng)測量站的位置。下面就天球坐標系和地球坐標系做簡要的說明。3.1.1天球坐標系中，我們會涉及到幾個參考點，線，面[9]。做天極P,與地球北極相對應(yīng)的是北天極Pn,與地球南極相對應(yīng)的是南天極Ps.天影像的天極叫做平天極。球赤道。天球赤道平面的夾角叫做黃赤交角，為23.5度。黃北極和黃南極，分別用Kn和Ks表示。和天球赤道面是建立天球坐標系的基準點和基準面。圖3-1春分點的一種順時針圓周運動。章動指的是真北天極繞平北天極做得橢圓型運動。圖3-2歲差和章動天球坐標系分為兩種：真天球坐標系和平天球坐標系.點,Y軸垂直于XMZ平面。.點,Y軸垂直于XMZ平面。句話說就是要考慮到歲差旋轉(zhuǎn)和章動旋轉(zhuǎn)地影響。3.1.2地球坐標系地球坐標系也可以分為兩種：即平地球坐標系和真地球坐標系。年測定的平均緯度所確定的平均地極位置)。X軸：指向格林威治起始子午面與地球平赤道的交點。真地球坐標系Z軸：指向地球瞬時極。X軸：指向格林威治起始子午面與地球瞬時真赤道的交點。圖3-3世界地心坐標系瞬時真天球坐標到瞬時真地球坐標的轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的平格林威治起始子午面的真春分點時角Ω。故僅僅需要繞Z軸旋轉(zhuǎn)這個角度Ω，就能夠做到二者的相互轉(zhuǎn)換。相應(yīng)的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動矩陣為：Rz(Ω)=3-1-SinΩSinΩ00在0CosΩ0面監(jiān)控站點，他們之間的轉(zhuǎn)換問題一般可以按照下面的步驟來分析：.真天球坐標3.2時間系統(tǒng)時間系統(tǒng)是衛(wèi)星定位測量過程中的一個重要概念?，F(xiàn)時的GPS測量的方法PS間的距離，然后通過一定的數(shù)學方法以確定接收機所在的具體位置，為得到接的精確時間，因而利用衛(wèi)星技術(shù)進行精密的定位和導(dǎo)航，必須要獲得高精度的時間信息，這需要一個精確的時間系統(tǒng)?，F(xiàn)行的衛(wèi)星定位測量中與之緊密相關(guān)的時間系統(tǒng)有三種:世界時，原子時和動力學時。3.2.1世界時系統(tǒng)時，太陽時，世界時三種。1.恒星時選定春分點(地球赤道平面與其繞太陽公轉(zhuǎn)軌道的一個交點)作為參考點，由點連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時間間隔為一恒星日，其1/24為一恒星時，由于其定義涉及到地方子午圈，因而恒星時具有地方性，又稱地方恒星時。當從格林尼治子午線上觀測時，所得的恒星時稱為格林尼治恒星時。由于地球自轉(zhuǎn)受歲差、章動的影響，春分點的空間位置并不唯一，有真春分點和平春分點之分，這導(dǎo)致恒星時可分為真恒星時和平恒星時，因而對格林尼治恒星時有格林尼治 (3-2)其中，△筍為黃經(jīng)章動，‘為黃經(jīng)交角。2.太陽時于真太陽周年運動的平均速度，這個假定的參考點，在天文學上被稱為平太陽。常稱地方平太陽時。3.世界時universalTimeuT準完全一致，僅僅是起算點有所不同。若有編表示平太陽相對格林尼治子午圈的時角，定義有世界時UTO可表示為::(3-3)由于地球自轉(zhuǎn)的不均勻性，使地球自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生了極移現(xiàn)象因而UTO并不均自轉(zhuǎn)變化的季節(jié)性改正參數(shù)雙由此可得世界時UTI和uTZ:((3-4)(3-5)其中觀測瞬時地極相對國際協(xié)議地極原點(CIO的)極移修正△兄的表達式為((3-6);凡，汽分別為天文經(jīng)度和緯度。地;凡，汽分別為天文經(jīng)度和緯度。地度的季節(jié)性變化改正△兀有如下的經(jīng)驗公式:(3-7)t為自本年起始日起算的年小數(shù)部分即(為計算時年積日與該年全年積日的比例)。上述修正并不能完全消除地球自轉(zhuǎn)速度變化率和地球自轉(zhuǎn)季節(jié)3.2.2原子時系統(tǒng)與之又有微小誤差，關(guān)系為:(3-8)分析，利用數(shù)據(jù)處理推算出了統(tǒng)一的原子時系統(tǒng)——國際原子時作為其高精度的時間基準。3.2.3動力學時系統(tǒng).的嚴格關(guān)系為:3.2.4協(xié)調(diào)世界時漸慢的影響，逐漸比原子時慢，為避免兩都之間誤差的擴大，自1972年起，國際上念，當協(xié)調(diào)時與世界時的時刻相差超過士0.9(s時)，便于協(xié)調(diào)時中引入閏秒士l(s)，閏秒一般于12月31日或6月30日加入。協(xié)調(diào)時與TAI的關(guān)系如下:3.2.5GPS時間系統(tǒng)據(jù)協(xié)調(diào)時與TAI的關(guān)系可得:(3-11)(3-12).第四章衛(wèi)星運動基本定律及其求解加以描述。在各種力引力，稱為在稱為無攝運動。衛(wèi)星在地球的引力場當中所做的無攝運動，也稱為開普勒運動，4.1開普勒第一定律質(zhì)心重合。這一個定律表明了，在中心引力的作用下，衛(wèi)星繞地球軌道運行的軌道面，勒橢圓，其形狀和大點。軌道圖形可以表示為如下圖5：遠地點遠地點P’sM勒橢圓的偏心率；fs為真近點角，它描述了任意時刻，衛(wèi)星在軌道上面相對于近地點的位置，是時間的函數(shù)，其定義見上圖所示。律闡述了衛(wèi)星運動軌道的基本形態(tài)及其與地心的關(guān)系。4.2開普勒第二定律地球質(zhì)心與衛(wèi)星質(zhì)心間的距離向量，在相同的時間所掃過的空間面積是相等的。(如下圖6所示)圖4-2衛(wèi)星地心向徑在相同的時間間隔內(nèi)掃描的面積 (圖2).與任何其它的運動物體一樣，在軌道上面運動的衛(wèi)星，也具有兩種的能量：的運動的速度為vs,則其動能為1mv2。根據(jù)能量守恒定律，衛(wèi)星的勢能與動2ss能的總量是不變的，即1mv2+GMms2ssr=常量(4-2)因此，當衛(wèi)星運行到近地點的時候，其動能最大；在遠地點的時候，其動能斷變化的，在近地點處的速度最大，而在遠地點的速度最小。三定律為：T2T42G(4-3)在這個式子當中，Ts為衛(wèi)星的運行周期.如果我們假設(shè)衛(wèi)星的平均角速度為N,則有:.于是，開普勒第三定律4-2就可以寫成：As(4-4)(4-或者表示為常用的形式：N=5)GGAs3(4-6)且保持不變。參數(shù)衛(wèi)星的無攝運動，一般的可以由下面的6個參數(shù)(圖7)來描述：As-----------------------------衛(wèi)星軌道的長半徑Es----------------------------衛(wèi)星軌道的偏心率Ω-------------------升交點的赤徑i--------------------衛(wèi)星軌道面的傾角ωs--------------近地點角距，即升交點與近地點的夾角fs-----------------衛(wèi)星的真近點角，在軌道平面上為衛(wèi)星與進地點的地心角距。圖4-3開普勒軌道參數(shù)度，就被唯一的確定了！其求解在描述衛(wèi)星無攝運動的6個參數(shù)當中，只有fs是關(guān)于時間的函數(shù)，其他的都是一般的參數(shù)。所以，計算衛(wèi)星瞬時的位置的關(guān)鍵，計算出參數(shù)fs，并由此確定衛(wèi)星的空間位置及其和時間的關(guān)系。的圓心角就是Es。近點角定義為：.Msntt(4-7)于一個確定的衛(wèi)星來說，這個參數(shù)可以認為是常數(shù)。的關(guān)系成立：于是將上式帶入到(4-1)中就得到：Cosfs=se1cosEss或者得到以下常用的形式：求解(4-10)(4-11)間的位置便可以隨之確定。若以直角坐標的原點與地心M重合，軸指向近地點且垂直于軌道的ss.sGcosfs0 ns=sinfs(4-12).=ss)s0(4-13將坐標系(,n,G)依次做下面的變化旋轉(zhuǎn)：sss (1)繞軸順時針旋轉(zhuǎn)角度ωs，使軸的指向由近地點變?yōu)樯稽c。 (2)繞軸順時針旋轉(zhuǎn)角度i，使軸與Z軸相同。ss (3)繞軸順時針旋轉(zhuǎn)角度Ω，使軸指向春分點。ss(4-14)(4-15)010-SinωsSinωs000Sini-SinΩ0100-Sini.(4-16)0SinΩ00天球坐標系下面的衛(wèi)星位置坐標可以表示為：nns0(4-17)s1利用轉(zhuǎn)換關(guān)系Rz(Θg)得到相應(yīng)的地球坐標系的坐標了！CosΘgSinΘg0而Rz(Θg)=-SinΘg(4-18)0.第五章GPS的matlab仿真。一顆衛(wèi)星信號能否被接收與下列因素是有關(guān)系的[7]：的影響。如果衛(wèi)星處于圖中的陰影部分，則對圖中的飛機是不能夠接收到該衛(wèi)星的信號的!EEh水平面的角13.9度，這樣就保證了一些飛行高度較高的航天器在高空可以更多.的接收到GPS衛(wèi)星的信號。但是對于那些超出發(fā)射角的飛行器就收不到信號了。如果這個角度小于90度的話，就可以收到，反之不能夠收到。特別的，當這個角度剛剛為90度的時候，我們一般認為是收不到的。程序主體見附錄在進行仿真之前，有幾個子程序段需要說明一下：functionplot3c(x,y,z,color)switch(color)case0plot3(x,y,z,'w--');plot3(x,y,z,'r--');case2plot3(x,y,z,'g--');case3plot3(x,y,z,'c--');case4plot3(x,y,z,'m--');case5plot3(x,y,z,'y--');.case6plot3(x,y,z,'b--');case7plot3(x,y,z,'k--');次代表的是紅色,綠色,青綠色品.紅色,黃色,藍色,黑色.functionboxplot3(x,y,z,Lx,Ly,Lz,color)index=zeros(6,5);index(1,:)=[12341];index(2,:)=[56785];index(3,:)=[12651];index(4,:)=[43784];index(5,:)=[26732];index(6,:)=[15841];fork=1:6plot3c(x(index(k,:)),y(index(k,:)),z(index(k,:)),color).主要是用來表示用戶的空間位置的。functiondrawearth(time)j1=[0:pi/10:2*pi];w1=[-pi/2:pi/10:pi/2];L2=length(j1);forn=1:L1z=ones(L2,1);z=z*r*sin(w1(n));x=temp*sin(j1);plot3(x,y,z);holdon;grid;.%figure(3);unit=ones(1,1);z0=ones(1,1);x0=ones(1,1);y0=ones(1,1);forn=1:L2z=r*sin(temp);z1=unit*z;x1=unit*x;y1=unit*y;z1];x1];y1];.z0(:,1)=[];x0(:,1)=[];y0(:,1)=[];plot3(x0,y0,z0);axisequal;axisoff;holdon;boxplot3(0,0,0,100,100,100,7);%標示出來地球球心的位置。方便觀察.它的作用就是畫出一個在上述地球坐標圖當中的衛(wèi)星。仿真程序一：繪制衛(wèi)星的軌道平面程序見附錄：地球地球質(zhì)心圖5-2衛(wèi)星軌道平面仿真圖仿真程序二：單顆衛(wèi)星不同時刻的動態(tài)仿真程序見附錄：圖5-3單顆衛(wèi)星動態(tài)仿真圖由上圖10可知，衛(wèi)星的天空瞬時位置是隨著時間的變動而發(fā)生變化的。對星是不相同的。這個仿真程序的功能實際上就是仿真了在一個軌道上面的衛(wèi)星在不同的時候 (這里以一個小時為一個觀測時元，進行動態(tài)的在屏幕上顯示器位置)通過改變的相對位置的變化)。哪么，在其他軌道面上的衛(wèi)星的運動也可以類似的模擬出仿真程序三：衛(wèi)星在某個時刻的全軌道平面的分布和可見衛(wèi)星程序見附錄：圖5-4全軌道平面的圖形別如下：SatellitePosition=.011這個程序仿真了在某個時刻(在程序里面是在時刻timenow=0)的全部24可以在同一個時刻看到不同(4到11顆)的可見衛(wèi)星。對于在這個程序當中的可見衛(wèi)星的及時在軌坐標如下：用用戶位置地心位置圖5-5用戶可見的衛(wèi)星分布SatellitePosition=.2.28831.07591.33241.21270.44431.4000-0.8836-2.5255-1.8178-0.9774-0.9295-1.3073-2.0297-0.6021-1.5812-1.5756-1.4132-0.0000-2.1144-2.1757-1.3835-1.9058-0.7516-1.8463-0.7869-2.1091-1.3835-1.9217-2.1704-0.736500000000000000仿真程序四：用可見衛(wèi)星計算用戶位置程序見附錄法逼近計算。對于前面的假設(shè)用戶位置(6400，圖5-6用戶位置的計算由圖13可見，根據(jù)最小二乘法的原理，計算出來了用戶在一個時刻的位置標，并把它表示在了這個天球坐標系當中。calculaterecord=000根據(jù)程序當中的參數(shù)Error的設(shè)定而有所出入。圖5-7用戶位置的計算是很直觀的反應(yīng)出我們基于最小二乘法的偽距算法的主要思路。如下圖所示：圖5-8用戶位置的計算用戶的位置，第七箭頭表示的用戶的實際位置(用白色的柱體表示)。.結(jié)論所以本次設(shè)計難度很大，但在最后都還是通過查找資料或者老師同學幫助也都一一克服。間不斷變化的，因此，在給出衛(wèi)星運行位置的同時，必須給出相應(yīng)的瞬時時刻。所以時間系統(tǒng)是GPS衛(wèi)星計算里面很重要的一環(huán)。要計算衛(wèi)星的運動軌跡及位素影響。通常把作用于衛(wèi)星上的各種力，按其影響的大小分為兩類：中心力和攝球引力場中無攝運動，也稱為開普勒運動。所以本次設(shè)計中主要用開普勒定律計算其位置軌跡，在運算中還加入了最小二乘法計算參數(shù)數(shù)據(jù)。此次設(shè)計中衛(wèi)星的幅角的計算。所以，根據(jù)衛(wèi)星軌道的星座參數(shù)，找出在某時刻的近地點幅角(一般是零時刻)，然后在此基礎(chǔ)上以時間為基礎(chǔ)進行疊加，確定出每個時間點的瞬時近地點幅角值。程序從自定義的星座數(shù)據(jù)文件中建立起衛(wèi)星星座。設(shè)計一個子函數(shù)，命名為calculateuserposition.m。其功能為其他程序得出一個全局變量.個模塊：三維旋轉(zhuǎn)圖標，可以很清晰的從不同角度看到衛(wèi)星和坐標原點；全部24顆衛(wèi)星的軌道圖形，以及對于用戶來說在該時刻可見衛(wèi)星位置；的位置坐標。也有了更直觀的認識，對于以后遇到GPS的應(yīng)用時有了一個簡單的基礎(chǔ)。.致同學表示萬分的感！完成本次設(shè)計的青老師。在本次設(shè)計中，我遇到了許多都深深感染了我，將會讓我受益終身。在此，我向老師表示深深的感，并致以崇高的敬意！華老師、周偉老師。大學四年期間，在大一大二無知的高中生脫變到具有獨立思考能力的大學生，并提供給我許多鍛煉自身能力的機會。在大三大四的時候周偉老師出任我們班主任，他作為一個專業(yè)課老師，要感理工大學核技術(shù)與自動化工程學院的領(lǐng)導(dǎo)們四年來給予的多方面的關(guān)心和幫助!感所有的朋友和同學，讓我度過了一個快樂而又充實的大學時光！完成了學業(yè)。.[1]周忠謨,易杰軍.GPS衛(wèi)星測量原理與應(yīng)用[M].:測繪,1997.[2]征航,黃勁松.GPS測量與數(shù)據(jù)處理[M].:大學,2005.[3]ElliottD.Kaplan.UnderstandingGPS:principlesandapplications[M]邱.致和,王萬義,譯.電:子工業(yè),2002.[4]馬中元.GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)簡介[J].科技經(jīng)濟市場2002(8)[5]郭秋英胡,振琪.GPS衛(wèi)星坐標的計算[J].全球定位系統(tǒng),2006(3).[6]夏振純,金志華田,蔚風.基于MATLAB的GPS選星分析及實驗研究[J].計算機仿真,2005,22(1):51-54.[7]俊，武奇生編著.GPA基本原理及其Matlab仿真[M].：電子科技大學[9]湯長存.GPS衛(wèi)星定位仿真分析與系統(tǒng)程序設(shè)計[D].同濟大學工學碩士學位論文LABGPSC中南分網(wǎng)第二十四次學術(shù)信息交流會論文集[11]毛敏.GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡介[Z]國.防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報第二十卷第一期。[12郭]秋英，胡振琪.GPS衛(wèi)星坐標的計算[J].2006[13]朱明.全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS及在現(xiàn)代交通中的應(yīng)用[J].[14]樓益棟，施闖，茂榮，齊樂.GPS衛(wèi)星實時精密定軌及初步結(jié)果分析[J].2008.8[15]永法.運用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，提高車輛利用率[J].2008第.二十七期[16]齊樂.GPS導(dǎo)航星座及低軌衛(wèi)星的精密定軌理論和軟件研究[D].:大學,2004[17]ChenK.Real2TimePrecisePointPositioningandItsPotentialApplications[C].IONGNSS17thIn2ternationalTechnicalMeetingoftheSatelliteDivi2sion,LongBeach,CA,2004[18]LiuJingnan,GeMaorong.PANDASoftwareandItsPreliminaryResultofPositioningandOrbitDet2ermination[J].WuhanUniversityJournalofNaturalSciences,2003,8(B2):603-609[19]KoubaJ,HerouxP.GPSPrecisePointPositioningUsingIGSOrbitProjucts[J].GPSSolution,2001,5(2):12-28[20]..附錄程序一(繪制衛(wèi)星的軌道平面)代碼functiondrawsatelliteorbitE=[0:0.1:2*pi];x=a*(cos(E)-e);y=a*sqrt((1-e^2))*sin(E);A1=[32.892.8152.8212.6272.8332.8];%衛(wèi)星星座數(shù)據(jù).fork=1:6sin(A)000-sin(A)0;cos(A)0;01;];0;cos(B)-sin(B);sin(B)cos(B);];.R3=[cos(C)-sin(C)0;sin(C)cos(C)0;001;];L1=length(E);Ans=R312*[x;y;z;];x1=Ans(1,:);y1=Ans(2,:);z1=Ans(3,:);plot3c(x1,y1,z1,k);boxplot3(0,0,0,200,200,200,7);holdon;axisequal;axisoff;程序二(單顆衛(wèi)星不同時刻的動態(tài)仿真)代碼clear;clc;closeall;j=0;.E=[0:0.1:2*pi];x=a*(cos(E)-e);y=a*sqrt((1-e^2))*sin(E);drawearth(0);holdon;axison;sin(A)000-sin(A)0;cos(A)0;01;];0;cos(B)-sin(B);sin(B)cos(B);];sin(C)0-sin(C)cos(C)00;0;1;];L1=length(E);.Ans=R312*[x;y;z;];x1=Ans(1,:);y1=Ans(2,:);z1=Ans(3,:);plot3c(x1,y1,z1,2);holdon;axisequal;axison;gridon;x=a*(cos(C)-e);y=a*sqrt((1-e^2))*sin(C);sin(A)00-sin(A)cosA)00cos(B)0;0;1;];0;-sin(B);.0sin(C)0sin(B)cos(B);];-sin(C)0;cos(C)0;01;];L1=length(E);Ans=R312*[x;y;z;];x1=Ans(1,:);y1=Ans(2,:);z1=Ans(3,:);drawsatellite(x1,y1,z1,6);axison;程序三(衛(wèi)星在某個時刻的全軌道平面的分布和可見衛(wèi)星)代碼clear;clc;closeall;E=[0:0.1:2*pi];.x=a*(cos(E)-e);y=a*sqrt((1-e^2))*sin(E);globalSatellitePositionglobalttumSatellitePosition=ones(24,4);figure(1);drawearth(0);holdon;A1=[32.892.8152.8212.6272.8332.8];drawsatelliteorbit;fork=1:6.x=a*(cos(C)-e);y=a*sqrt((1-e^2))*sin(C);sin(A)000-sin(A)0;cos(A)0;01;];00;cos(B)-sin(B);sin(B)cos(B);];sin(C)0-sin(C)cos(C)00;0;1;];L1=length(E);Ans=R312*[x;y;z;];x1=Ans(1,:);y1=Ans(2,:);z1=Ans(3,:);.drawsatellite(x1,y1,z1,k);SatellitePosition(temp,:)=[x1y1z11];ttum(temp,:)=[x1y1z11];holdon;于90°,就認為改衛(wèi)星是不可見的.earthcenterpos=[000];置fork=1:24temp=SatellitePosition(k,1:3)-userposition;temp=SatellitePosition(k,1:3)-earthcenterpos;jiajiao=acos((Dist2+Dist3-Dist1)/2/sqrt(Dist3)/sqrt(Dist2));if(jiajiao>=pi/2)SatellitePosition(k,4)=0;.%ttum(k,:)=SatellitePosition(k,1:3);figure(2)drawearth(0);holdon;drawsatelliteorbit;j=1;fork=1:6if(SatellitePosition(j,4)==1)tempx=SatellitePosition(j,1);tempy=SatellitePosition(j,2);tempz=SatellitePosition(j,3);dra