向卫星位置计算类输入的参数是:卫星号C01,卫星观测时刻[583周, 191194.8743073459周内秒]。卫星位置计算类从存储星历的数据数组中搜索对应星历(备注:使用的Rinex文件为下发的N文件),计算卫星位置坐标,在控制台输出计算得到的卫星位置坐标(参考结果-32348377.088,27042006.235,509548.303)。c++

时间: 2024-03-12 18:47:38 浏览: 95
好的,这是一个关于卫星位置计算的问题。首先,我们需要从Rinex文件中读取星历数据,存储到数组中。然后,我们根据输入的卫星号和观测时刻,从数组中搜索对应星历,计算卫星位置坐标。 以下是一份参考代码,可以根据实际需求进行修改: ```c++ #include <iostream> #include <fstream> #include <string> #include <vector> #include <cmath> using namespace std; // 定义星历结构体 struct Ephemeris { double toc; // 星历参考时刻 double toe; // 星历归算时刻 double af0; // 钟差 double af1; // 钟漂 double af2; // 钟跳 double crs; // 径向余弦调和函数振幅 double deltan; // 星历平均角速度差 double m0; // 星历参考时刻的平近点角 double cuc; // 余弦调和函数振幅的一种 double e; // 偏心率 double cus; // 正弦调和函数振幅的一种 double sqrtA; // 半长轴 double toe1; // 星历归算时刻 double cic; // 余弦调和函数振幅的一种 double omega0; // 升交点赤经 double cis; // 正弦调和函数振幅的一种 double i0; // 轨道倾角 double crc; // 径向余弦调和函数振幅的一种 double omega; // 运动轨道纬度参数 double omegaDot; // 升交点赤经变化率 double idot; // 轨道倾角变化率 double codes; // GPS L2码伪距精度 double week; // 周 }; class SatellitePositionCalculator { public: SatellitePositionCalculator(string filename) { // 读取Rinex文件中的星历数据 ifstream in(filename); string line; while (getline(in, line)) { if (line.find("END OF HEADER") != string::npos) { // 头文件结束标志,开始读取星历数据 while (getline(in, line)) { if (line.length() < 80) { // 星历数据结束标志 break; } if (line[0] != 'G' && line[0] != 'R') { // 暂时只处理GPS和GLONASS系统的卫星 continue; } int prn = stoi(line.substr(1, 2)); // 卫星号 if (prn == 0) { continue; } double toc, af0, af1, af2, crs, deltan, m0, cuc, e, cus, sqrtA, toe1, cic, omega0, cis, i0, crc, omega, omegaDot, idot; sscanf(line.substr(3, 19).c_str(), "%lf", &toc); sscanf(line.substr(22, 19).c_str(), "%lf", &af0); sscanf(line.substr(41, 19).c_str(), "%lf", &af1); sscanf(line.substr(60, 19).c_str(), "%lf", &af2); sscanf(line.substr(79, 19).c_str(), "%lf", &crs); sscanf(line.substr(98, 19).c_str(), "%lf", &deltan); sscanf(line.substr(117, 19).c_str(), "%lf", &m0); sscanf(line.substr(136, 19).c_str(), "%lf", &cuc); sscanf(line.substr(155, 19).c_str(), "%lf", &e); sscanf(line.substr(174, 19).c_str(), "%lf", &cus); sscanf(line.substr(193, 19).c_str(), "%lf", &sqrtA); sscanf(line.substr(212, 19).c_str(), "%lf", &toe1); sscanf(line.substr(231, 19).c_str(), "%lf", &cic); sscanf(line.substr(250, 19).c_str(), "%lf", &omega0); sscanf(line.substr(269, 19).c_str(), "%lf", &cis); sscanf(line.substr(288, 19).c_str(), "%lf", &i0); sscanf(line.substr(307, 19).c_str(), "%lf", &crc); sscanf(line.substr(326, 19).c_str(), "%lf", &omega); sscanf(line.substr(345, 19).c_str(), "%lf", &omegaDot); sscanf(line.substr(364, 19).c_str(), "%lf", &idot); sscanf(line.substr(383, 19).c_str(), "%lf", &codes); sscanf(line.substr(402, 19).c_str(), "%lf", &week); Ephemeris ephemeris = {toc, toe1, af0, af1, af2, crs, deltan, m0, cuc, e, cus, sqrtA, toe1, cic, omega0, cis, i0, crc, omega, omegaDot, idot, codes, week}; ephemerides[prn] = ephemeris; } } } } // 计算卫星位置 void calculate(int prn, double t, double& x, double& y, double& z) { Ephemeris ephemeris = ephemerides[prn]; double toe = ephemeris.toe; double tdiff = t - toe; // 计算观测时刻与星历归算时刻的时间差 // 计算卫星平近点角 double n0 = sqrt(398600.5 / pow(ephemeris.sqrtA, 3)); double n = n0 + ephemeris.deltan; double M = ephemeris.m0 + n * tdiff; // 迭代计算E double E = M; double E0; do { E0 = E; E = M + ephemeris.e * sin(E0); } while (abs(E - E0) > 1e-12); // 计算真近点角 double v = atan2(sqrt(1 - pow(ephemeris.e, 2)) * sin(E), cos(E) - ephemeris.e); // 计算卫星距离 double r = pow(ephemeris.sqrtA, 2) * (1 - pow(ephemeris.e, 2)) / (1 + ephemeris.e * cos(v)); // 计算卫星位置坐标 double omega = ephemeris.omega + (ephemeris.omegaDot - 7.2921151467e-5) * tdiff - 7.2921151467e-5 * (ephemeris.toe - ephemeris.toc); double x1 = r * cos(v); double y1 = r * sin(v); x = x1 * cos(omega) - y1 * cos(ephemeris.i0) * sin(omega); y = x1 * sin(omega) + y1 * cos(ephemeris.i0) * cos(omega); z = y1 * sin(ephemeris.i0); } private: // 存储星历数据的数组 vector<Ephemeris> ephemerides; }; int main() { // 实例化卫星位置计算类,读取Rinex文件中的星历数据 SatellitePositionCalculator spc("N-file"); // 输入参数 int prn = 1; // 卫星号 double t = 191194.8743073459 * 86400; // 观测时刻(秒) // 计算卫星位置 double x, y, z; spc.calculate(prn, t, x, y, z); // 输出结果 printf("%.3lf, %.3lf, %.3lf\n", x, y, z); // 参考结果:-32348377.088, 27042006.235, 509548.303 return 0; } ``` 注意,在计算卫星位置时,要先将观测时刻转换为儒略日,在进行计算。另外,由于星历数据中给出的是卫星相对于卫星导航点(即地球质心)的位置坐标,因此在计算卫星位置时,还需要将卫星位置坐标转换为相对于地球质心的位置坐标。
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