目錄

1.算法運(yùn)行效果圖預(yù)覽

2.算法運(yùn)行軟件版本

3.部分核心程序

4.算法理論概述

5.算法完整程序工程

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1.算法運(yùn)行效果圖預(yù)覽

2.算法運(yùn)行軟件版本

matlab2022a

3.部分核心程序

        Prn        = NavData(PRNS_SEL,1);%識別導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的PRNiode       = NavData(PRNS_SEL,11);%企業(yè)日期序列號Crs        = NavData(PRNS_SEL,12);%軌道半徑正弦諧波校正的振幅delta_n    = NavData(PRNS_SEL,13);%與計(jì)算值的平均運(yùn)動(dòng)差M_zero     = NavData(PRNS_SEL,14);%參考時(shí)間的平均異常Cuc        = NavData(PRNS_SEL,15);%緯度變元余弦諧波校正項(xiàng)的振幅es         = NavData(PRNS_SEL,16);%偏心率Cus        = NavData(PRNS_SEL,17);%緯度變元正弦諧波校正項(xiàng)的振幅sqrt_a     = NavData(PRNS_SEL,18);%半長軸的平方根toe        = NavData(PRNS_SEL,19);%星歷重新出現(xiàn)時(shí)間（GPS周第二次）Cic        = NavData(PRNS_SEL,20);%傾角余弦諧波校正項(xiàng)的振幅OMEGA_zero = NavData(PRNS_SEL,21);%參考時(shí)間赤經(jīng)Cis        = NavData(PRNS_SEL,22);%傾斜角正弦諧波校正項(xiàng)的振幅i_zero     = NavData(PRNS_SEL,23);%參考時(shí)間的傾角Crc        = NavData(PRNS_SEL,24);%軌道半徑余弦諧波校正的幅度omega      = NavData(PRNS_SEL,25);%近地點(diǎn)論點(diǎn)OMEGA_dot  = NavData(PRNS_SEL,26);%赤經(jīng)角變化率i_dot      = NavData(PRNS_SEL,27);%傾斜度變化率%計(jì)算真實(shí)異常%校正平均運(yùn)動(dòng)n_initial  = sqrt(Gravitational_constant)/(sqrt_a*sqrt_a*sqrt_a);n          = n_initial + delta_n;%計(jì)算自參考?xì)v元以來的時(shí)間t_k = func_tk_limits(t,toe);%T_K平均異常M_k = M_zero + n * t_k + 2*pi;             E_k = M_k;E_k1= M_k - es*sin(E_k);%E_K的迭代求解while (abs(E_k - E_k1) > 1e-9)E_k1 = E_k;E_k  = M_k + es * sin(E_k1);end;   %TRUE ANOMALYv_k   = 2*atan(sqrt((1+es)/(1-es))*tan(E_k/2));    %%緯度論%未修正緯度的自變量phi_k = v_k + omega;   %校正C_u = Cus*sin(2*phi_k) + Cuc*cos(2*phi_k);C_r = Crs*sin(2*phi_k) + Crc*cos(2*phi_k); C_i = Cis*sin(2*phi_k) + Cic*cos(2*phi_k);   
01_075m

4.算法理論概述

? ? ? ? 模擬24顆GPS衛(wèi)星的軌道運(yùn)行是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，涉及到多個(gè)衛(wèi)星的軌道計(jì)算和繪制。以下是一個(gè)大致的步驟和示例代碼，用于在MATLAB中模擬和繪制這些衛(wèi)星的軌道運(yùn)行。實(shí)際GPS衛(wèi)星的軌道參數(shù)非常復(fù)雜，而且衛(wèi)星之間的相對運(yùn)動(dòng)也需要考慮。下面的示例代碼是一個(gè)簡化的版本，用于演示基本的概念。要通過MATLAB模擬24個(gè)GPS衛(wèi)星的軌道運(yùn)行效果，你可以按照以下步驟進(jìn)行操作：

? ? ? ?獲取衛(wèi)星軌道參數(shù)： GPS衛(wèi)星的軌道參數(shù)可以從相關(guān)文獻(xiàn)或數(shù)據(jù)源中獲取。這些參數(shù)包括每顆衛(wèi)星的半長軸、偏心率、軌道傾角、升交點(diǎn)赤經(jīng)等。

? ? ? ? 計(jì)算衛(wèi)星的軌道： 使用獲取的軌道參數(shù)，可以通過開普勒運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算每顆衛(wèi)星在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的位置和速度。

? ? ? ?選擇模擬時(shí)間范圍： 選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間范圍，以便觀察衛(wèi)星在地球上的運(yùn)動(dòng)。

? ? ? ?生成時(shí)間序列： 生成一系列時(shí)間點(diǎn)，可以使用MATLAB中的時(shí)間函數(shù)，如linspace來生成等間隔的時(shí)間點(diǎn)。

? ? ? ?計(jì)算衛(wèi)星位置： 對于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，使用計(jì)算得到的軌道參數(shù)和時(shí)間，計(jì)算每顆衛(wèi)星的位置和速度。

? ? ? ?繪制衛(wèi)星軌道： 使用MATLAB的繪圖函數(shù)，如plot3，繪制每顆衛(wèi)星在三維空間中的軌道。你可以在地球球面上繪制衛(wèi)星的位置，也可以繪制在三維笛卡爾坐標(biāo)系中的軌跡。

? ? ? ? 通過使用GPS衛(wèi)星星歷（Almanac data）信息，來計(jì)算模擬24個(gè)GPS衛(wèi)星的軌道。每個(gè)衛(wèi)星用PRN1-24來編號，假設(shè)GPS衛(wèi)星軌道是圓的。
自己衛(wèi)星軌道模擬，這個(gè)衛(wèi)星是離地面350Km的太陽同步軌道衛(wèi)星。這個(gè)軌道是橢圓的，使用軌道傾角98度
? ? ? ?計(jì)算自己衛(wèi)星和每個(gè)GPS衛(wèi)星的多普勒頻移。
注意：這里使用GPS衛(wèi)星是發(fā)送源，自己的衛(wèi)星是接收源。假設(shè)發(fā)送頻率1575.42 MHz

? ? ? ? GPS衛(wèi)星軌道周期幾乎是24小時(shí)，而自己的衛(wèi)星在太陽同步軌道上的周期大概是1.5個(gè)小時(shí)，那么就是說太陽同步軌道已經(jīng)繞幾周了，GPS衛(wèi)星才饒一周。所以當(dāng)算多普勒頻移的時(shí)候只需要算出GPS一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)的多普勒頻移就好了。就是說，如果在算多普勒頻移的時(shí)候，如果算多過24小時(shí)，那么多普勒頻移就會(huì)重復(fù)了。我只需要24小時(shí)GPS軌道周期內(nèi)的多普勒頻移就好了。

? ? ? ? ?這里，首先介紹一下星歷文件的含義：

Prn

衛(wèi)星編號

iode

電文中給出的當(dāng)前參考?xì)v元的有效期

Crs

電文中給出的軌道半徑角距的改正項(xiàng)—正弦振幅

delta_n

電文中給出的平地點(diǎn)角改正值

M_zero

電文中給出的參考時(shí)刻平近點(diǎn)角

Cuc

電文中給出的升交點(diǎn)赤經(jīng)的改正項(xiàng)—余弦振幅

e1

電文中給出的軌道橢圓偏心率

Cus

電文中給出的升交點(diǎn)赤經(jīng)的改正項(xiàng)—正弦振幅

sqrt_a

電文中給出的衛(wèi)星軌道橢圓長半軸的平方根

toe

電文中給出的參考時(shí)刻

Cic

電文中給出的傾角角距的改正項(xiàng)—余弦振幅

OMEGA_zero

電文中給出的參考時(shí)刻升交點(diǎn)赤經(jīng)

Cis

電文中給出的傾角角距的改正項(xiàng)—正弦振幅

i_zero

電文中給出的參考時(shí)刻軌道傾角

Crc

電文中給出的軌道半徑角距的改正項(xiàng)—余弦振幅

omega

電文中給出的軌道近地點(diǎn)角距

OMEGA_dot

電文中給出的升交點(diǎn)赤經(jīng)變化率

i_dot

電文中給出的軌道傾角變化率?

? ? ? ?這里需要注意的時(shí)候，由于GPS距離地面的高度一般為20000km，而這里的同步衛(wèi)星只有350km，所以看上去會(huì)效果不明顯，所以這里我們把這里的參數(shù)設(shè)置的大些，這樣看上去效果稍微明顯點(diǎn)。然后你再寫論文的時(shí)候，如果用到其中的數(shù)據(jù)，只要把他改回350即可。另外，其周期為1.5小時(shí)，這樣在房子的時(shí)候，速度太快，不容易觀察，這里稍微設(shè)置的大些，使用周期為6小時(shí)。

5.算法完整程序工程

OOOOO

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