C++实现的GPS网络平差程序设计
"GPS网平差程序的设计与实现,基于C++语言" 在GPS(全球定位系统)测量中,平差是至关重要的一步,它用于从原始观测数据中计算出精确的坐标和其他参数。平差程序的设计旨在处理这些观测数据,消除误差,提供可靠的结果。本文将探讨如何使用C++语言来开发一个GPS网平差程序。 首先,C++是一种通用、面向对象的编程语言,具有丰富的库支持和高效的执行能力,适合处理大规模的数据运算,如GPS测量中的矩阵运算。程序中包含的头文件如`iostream.h`和`fstream.h`分别用于输入输出流和文件操作,这对于读取和写入GPS观测数据至关重要。 在数学上,GPS平差通常涉及线性代数中的矩阵运算。程序中定义了`inverse`函数,该函数用于计算矩阵的逆,这是解决线性方程组的关键步骤。如果矩阵可逆,函数返回1并填充逆矩阵到`B`中;若不可逆,则返回0。这表明在实际应用中,可能需要处理奇异矩阵或病态问题。 `AXB`函数系列定义了矩阵乘法的不同形式,包括两个矩阵相乘、一个矩阵与一个标量相乘以及矩阵与标量向量的乘法。这些功能在计算过程中用于组合和转换观测值与设计矩阵。 `AT`函数族则处理矩阵的转置,包括二维矩阵转置和一维矩阵转置。在GPS平差中,转置操作经常出现在构建正常方程组的过程中,即观测值矩阵与设计矩阵的转置的乘积。 此外,代码片段中还包含了一些数学常量,如圆周率`PI`和度到弧度的转换系数`rou`,这些都是进行角度计算时必要的。 总结来说,这个GPS网平差程序基于C++,利用线性代数中的矩阵运算来处理GPS观测数据。程序包含矩阵的逆、乘法和转置等基本操作,这些都是解决GPS测量平差问题的核心算法。为了实现这一目标,开发者需要熟悉C++编程,同时具备扎实的线性代数和GPS测量理论基础。通过这样的程序,可以有效地处理大量的GPS数据,提高测量精度,为GIS(地理信息系统)和其他依赖精确位置信息的领域提供关键技术支持。
#include<fstream.h>
#define MAX 100
#define PI 3.14159265358979312
#define rou (180.0*60*60/PI)
#include<math.h>
#include<string.h>
//***************************矩阵求逆函数说明**************************************
int inverse(double C[][MAX],double B[][MAX],int n);
//define the function of inverseing;
//return 0 means mat can't be inversed or;
//return 1 means mat inversed correctly, and B is inversed mat;
//***************************矩阵乘积函数说明**************************************
void AXB(double A[][MAX],double B[][MAX],double C[][MAX],int m,int n,int k);
void AXB(double a,double A[][MAX], double aA[][MAX],int m,int n);
void AXB(double A[][MAX],double B[][1],double C[][1],int m,int n);
//define the time fuction of mats or mat and a number
//***************************矩阵转置函数说明**************************************
void AT(double A[][MAX],double AH[][MAX],int m,int n);
void AT(double A[][1],double AH[][MAX],int m);
void AT(double A[][MAX],double AH[][1],int m);
//define the fuction to turn-over a mat
//***************************平差计算相关函数**************************************
void ATPA(double A[][MAX],double P[][MAX],double ATPA[][MAX],int m,int n);
void ATPL(double A[][MAX],double P[][MAX],double L[][1],double ATPL[][1],int m,int n);
double VPV(double V[][1],double P[][MAX],int m);
//**************************矩阵显示***********************************************
void matdis(double A[][MAX],int n,int m);
void matdis(double A[][1],int n);
//define two fuctions to output a mat to screen
//**********************通用平差相关结构与函数*************************************
struct adj;
void ksetadj(adj &a); //input data from keyboard
int fsetadj(adj &aa,char name[20]); //input data from a file
int doadj(adj &a); //adjusting a adj
int rubust(adj &a); //抗差估计
void adjdis(adj &aa); //output a adj results to screen
int foutadj(adj &aa, char name[20]); //outputdate to a file
//define adj and it related fuctions
//************************************************************************************************
void AXB(double A[][MAX],double B[][MAX],double C[][MAX],int m,int n,int k)
{
for(int i=0;i<m;i++)
for(int j=0;j<k;j++)
{
C[i][j]=0;
for(int l=0;l<n;l++)
C[i][j]+=A[i][l]*B[l][j];
}
}
//************************************************************************************************
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