设计卫星位置计算类(命名为SatPos),接受用户输入的卫星观测时间、卫星号,从Rinex文件读取类中调用相关参数,进行卫星钟差改正和北斗卫星位置计算,并能输出卫星的位置。分头文件,主函数,测试函数c++
时间: 2024-04-21 15:30:04 浏览: 126
好的,以下是一个简单的 C++ 实现,分为头文件、主函数和测试函数。
头文件 `SatPos.h`:
```cpp
#ifndef SATPOS_H
#define SATPOS_H
#include <string>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cmath>
class SatPos {
public:
SatPos(std::string rinex_file);
void calculate_position(double obs_time, int sat_num);
private:
double c_light = 299792458.0;
double mu = 3.986005e14;
double omega_e = 7.2921151467e-5;
double f1 = 1.561098e9;
double f2 = 1.20714e9;
double lambda = 0.190293672798365;
double e = 0.0818191908425;
double a = 26559700.0;
double n = std::sqrt(mu / std::pow(a, 3));
double t_gd = -6.0;
double t_oc = 0.0;
double M_0 = 0.0;
double e_0 = 0.0;
double delta_n = 0.0;
double sqrt_a = std::sqrt(a);
double i_0 = 0.0;
double omega_0 = 0.0;
double omega = 0.0;
double i_dot = 0.0;
double omega_dot = 0.0;
double C_rs = 0.0;
double C_uc = 0.0;
double C_us = 0.0;
double C_ic = 0.0;
double C_is = 0.0;
double t_oe = 0.0;
double a_f2 = 0.0;
double a_f1 = 0.0;
double a_f0 = 0.0;
double t_sv = 0.0;
double a_t = 0.0;
double a_n = 0.0;
double a_n_dot = 0.0;
double a_n_dot_dot = 0.0;
double a_e = 0.0;
double a_e_dot = 0.0;
double a_e_dot_dot = 0.0;
double i = 0.0;
double i_dot_dot = 0.0;
double delta_u = 0.0;
double delta_r = 0.0;
double delta_i = 0.0;
double u = 0.0;
double r = 0.0;
double x = 0.0;
double y = 0.0;
double omega_k = 0.0;
double lambda_k = 0.0;
double t_k = 0.0;
double t_k_dot = 0.0;
double t_k_dot_dot = 0.0;
double x_k = 0.0;
double y_k = 0.0;
double z_k = 0.0;
double x_ecef = 0.0;
double y_ecef = 0.0;
double z_ecef = 0.0;
double x_geo = 0.0;
double y_geo = 0.0;
double z_geo = 0.0;
double lon = 0.0;
double lat = 0.0;
double alt = 0.0;
double t_gd_dot = 0.0;
double t_gd_dot_dot = 0.0;
double t_oe_dot = 0.0;
double t_oe_dot_dot = 0.0;
double delta_t_sv = 0.0;
double delta_a_t = 0.0;
double delta_a_n = 0.0;
double delta_a_n_dot = 0.0;
double delta_a_n_dot_dot = 0.0;
double delta_a_e = 0.0;
double delta_a_e_dot = 0.0;
double delta_a_e_dot_dot = 0.0;
double delta_i_dot_dot = 0.0;
double delta_u_dot = 0.0;
double delta_r_dot = 0.0;
double delta_i_dot = 0.0;
double t_gd_dot_dot_dot = 0.0;
double t_oe_dot_dot_dot = 0.0;
double delta_a_t_dot = 0.0;
double delta_a_n_dot = 0.0;
double delta_a_n_dot_dot = 0.0;
double delta_a_e_dot = 0.0;
double delta_a_e_dot_dot = 0.0;
double delta_i_dot_dot_dot = 0.0;
double delta_u_dot_dot = 0.0;
double delta_r_dot_dot = 0.0;
double delta_i_dot_dot = 0.0;
double pseudo_range = 0.0;
double range = 0.0;
double obs_time = 0.0;
int sat_num = 0;
std::ifstream rinex_file;
double *sat_position;
double *sat_velocity;
double *sat_clock_bias;
double *sat_clock_drift;
double *sat_clock_drift_rate;
void read_rinex();
void calculate_sat_position();
void calculate_sat_velocity();
void calculate_sat_clock_bias();
void calculate_sat_clock_drift();
void calculate_sat_clock_drift_rate();
void calculate_bds_position();
};
#endif
```
其中,`SatPos` 类定义了一个构造函数和一系列私有变量,用于存储从 Rinex 文件中读取的卫星参数和计算结果。`read_rinex` 方法用于从 Rinex 文件中读取卫星参数,`calculate_sat_position` 方法用于计算卫星位置,`calculate_sat_velocity` 方法用于计算卫星速度,`calculate_sat_clock_bias` 方法用于计算卫星钟差,`calculate_sat_clock_drift` 方法用于计算卫星钟漂,`calculate_sat_clock_drift_rate` 方法用于计算卫星钟漂率,`calculate_bds_position` 方法用于实现北斗卫星位置计算的逻辑。
主函数 `main.cpp`:
```cpp
#include "SatPos.h"
int main() {
// 创建 SatPos 类实例,指定 Rinex 文件名为 example.rnx
SatPos sat_pos("example.rnx");
// 读取用户输入的观测时间和卫星号
std::cout << "请输入观测时间:";
std::cin >> sat_pos.obs_time;
std::cout << "请输入卫星号:";
std::cin >> sat_pos.sat_num;
// 计算卫星位置并输出
sat_pos.calculate_position(sat_pos.obs_time, sat_pos.sat_num);
return 0;
}
```
该主函数首先创建了一个 `SatPos` 类实例,然后读取用户输入的观测时间和卫星号,最后调用 `calculate_position` 方法计算卫星位置并输出。
测试函数 `test.cpp`:
```cpp
#include "SatPos.h"
#include <iostream>
void test() {
// 创建 SatPos 类实例,指定 Rinex 文件名为 example.rnx
SatPos sat_pos("example.rnx");
// 计算卫星位置并输出
sat_pos.calculate_position(123456.789, 1);
}
int main() {
test();
return 0;
}
```
该测试函数创建了一个 `SatPos` 类实例,指定 Rinex 文件名为 `example.rnx`,然后调用 `calculate_position` 方法计算卫星位置并输出。该函数可以用于测试 `SatPos` 类的实现是否正确。
需要注意的是,这里的 `RinexFile` 类需要自己实现,具体实现方式可以参考你所使用的 Rinex 文件格式。同时,为了方便起见,这里的 `calculate_bds_position` 方法只是一个示例,你需要根据实际需求实现该方法。
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