c++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

时间: 2024-03-11 12:43:59 浏览: 13
好的,这是一个完整的C++实现,其中包括SatPos类的头文件(SatPos.h)和实现文件(SatPos.cpp),以及一个测试程序(test.cpp)。 SatPos.h: ```cpp #ifndef SATPOS_H #define SATPOS_H #include <iostream> #include <fstream> #include <cmath> #include <string> #include <vector> using namespace std; class SatPos { public: SatPos(); ~SatPos(); void setObservationTime(string obsTime); void setSatelliteNumber(int satNum); void readRinexFile(string fileName); void correctSatelliteClock(); void calculateSatellitePosition(); double getX() const; double getY() const; double getZ() const; private: string observationTime; int satelliteNumber; double satelliteClockCorrection; double satellitePosition[3]; vector<double> ephemerisData; // 存储卫星星历数据 // 私有函数 double getSatelliteClockCorrection(vector<double> ephData, double tk); void getSatellitePosition(vector<double> ephData, double tk, double* satPos); }; #endif ``` SatPos.cpp: ```cpp #include "SatPos.h" SatPos::SatPos() { observationTime = ""; satelliteNumber = 0; satelliteClockCorrection = 0; for (int i = 0; i < 3; i++) { satellitePosition[i] = 0; } } SatPos::~SatPos() {} void SatPos::setObservationTime(string obsTime) { observationTime = obsTime; } void SatPos::setSatelliteNumber(int satNum) { satelliteNumber = satNum; } void SatPos::readRinexFile(string fileName) { ifstream inFile(fileName); if (!inFile) { cerr << "Error: Unable to open file " << fileName << endl; exit(1); } // 读取卫星星历数据 double data; while (inFile >> data) { ephemerisData.push_back(data); } inFile.close(); } void SatPos::correctSatelliteClock() { // 计算卫星钟差 double tk = fmod(stod(observationTime) - satelliteClockCorrection, 86400); satelliteClockCorrection = getSatelliteClockCorrection(ephemerisData, tk); } void SatPos::calculateSatellitePosition() { // 计算卫星位置 double tk = fmod(stod(observationTime) - satelliteClockCorrection, 86400); getSatellitePosition(ephemerisData, tk, satellitePosition); } double SatPos::getX() const { return satellitePosition[0]; } double SatPos::getY() const { return satellitePosition[1]; } double SatPos::getZ() const { return satellitePosition[2]; } double SatPos::getSatelliteClockCorrection(vector<double> ephData, double tk) { double toc = ephData[3]; double af0 = ephData[4]; double af1 = ephData[5]; double af2 = ephData[6]; double tocDelta = tk - toc; double tau = af0 + af1 * tocDelta + af2 * tocDelta * tocDelta; return tau; } void SatPos::getSatellitePosition(vector<double> ephData, double tk, double* satPos) { double A = ephData[0]; double n0 = sqrt(398600.4418 / pow(A, 3)); double toe = ephData[2]; double m0 = ephData[7]; double deltaN = ephData[8]; double e = ephData[9]; double sqrtA = sqrt(A); double omega = ephData[10]; double w = ephData[11]; double i0 = ephData[12]; double idot = ephData[13]; double cuc = ephData[14]; double cus = ephData[15]; double crc = ephData[16]; double crs = ephData[17]; double cic = ephData[18]; double cis = ephData[19]; double toeDelta = tk - toe; double n = n0 + deltaN; double mk = m0 + n * toeDelta; double ek = mk; double ekOld = 0; while (fabs(ek - ekOld) > 1e-12) { ekOld = ek; ek = mk + e * sin(ekOld); } double vk = atan2(sqrt(1 - e * e) * sin(ek), cos(ek) - e); double phik = vk + w; double deltaUk = cuc * cos(2 * phik) + cus * sin(2 * phik); double deltaRk = crc * cos(2 * phik) + crs * sin(2 * phik); double deltaIk = cic * cos(2 * phik) + cis * sin(2 * phik); double uk = phik + deltaUk; double rk = A * (1 - e * cos(ek)) + deltaRk; double ik = i0 + idot * toeDelta + deltaIk; double xkPrime = rk * cos(uk); double ykPrime = rk * sin(uk); double omegaK = omega + (7.2921151467e-5) * (tk - toe); satPos[0] = xkPrime * cos(omegaK) - ykPrime * cos(ik) * sin(omegaK); satPos[1] = xkPrime * sin(omegaK) + ykPrime * cos(ik) * cos(omegaK); satPos[2] = ykPrime * sin(ik); } ``` test.cpp: ```cpp #include "SatPos.h" int main() { SatPos satPos; string obsTime; int satNum; string fileName; cout << "Please enter observation time (e.g. 123456.789): "; cin >> obsTime; cout << "Please enter satellite number: "; cin >> satNum; cout << "Please enter Rinex file name: "; cin >> fileName; satPos.setObservationTime(obsTime); satPos.setSatelliteNumber(satNum); satPos.readRinexFile(fileName); satPos.correctSatelliteClock(); satPos.calculateSatellitePosition(); cout << "Satellite position: (" << satPos.getX() << ", " << satPos.getY() << ", " << satPos.getZ() << ")" << endl; return 0; } ``` 在使用时,只需要将SatPos.h和SatPos.cpp文件加入到你的项目中,并在需要的地方包含SatPos.h头文件即可使用。

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