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卫星导航定位程序设计 卫星应用工程本科适用 第一章 概述 概述 课程目的 深入了解、掌握并实现GPS导航定位基本算法 GPS常用数据格式 GPS导航定位常用算法 掌握C/C++程序设计方法 数据结构 编码方法 调试方法 概述 课程内容 C/C++编码标准 基本常数和基本数值算法 有关时间的算法 有关坐标的算法 RINEX和SP3格式数据的读取 GPS卫星位置计算 电离层折射改正算法 对流层折射模型改正算法 伪距定位算法 多普勒测速算法 概述 教学 教学方法：课堂讲授＋实习 课堂讲授 － 每周3学时 实习 － 每周4学时 要求 必须参加所有教学过程 考核方法 平时实习成果（30％） 综合成果（40％） 出勤（30％） 概述 参考文献 刘基余等，全球定位系统原理及其应用，测绘出版社，1993。 李征航，空间定位技术及应用，武汉大学讲义，2001。 李洪涛等，GPS应用程序设计，科学出版社，1999。 本课程授课资料。 补充内容 C/C++语言编码标准 C/C++语言编码标准 文件组织 头文件 源文件 编码风格 命名规则 美学原理 注释 常量 变量 类 流控制 其它 补充内容 程序调试 插入调试语句 跟踪 设断点（Breakpoint） 查看内容 实习题 采用C/C++语言，实现矩阵的加、减和乘法运算，要求每种运算用函数实现。 第二章 时间算法 时间算法 概述 时间的概念 时间，是过程的意识经验，是动作或事件发生时所经历的过程。 时间还是表示这些动作或事件的连续性的一维。 时间度量的两要素 起点 尺度 时间系统 太阳时、恒星时、力学时、原子时等 时间与卫星导航定位的关系 计算卫星位置、速度 计算卫星到接收机天线之间的距离 时间算法 时间的表示方法(1/2) 历法（日历表示法） 表示方法：年、月、日、时、分、秒。 基础：建立在地球绕日公转、月球绕地公转等 特点：反映季节变化，与日常生活密切相关；非连续，不利于数学表达。 儒略日（Julian Date） 定义：是指从-4712年1月1日（即公元前4713年1月1日）正午开始的天数。 提出：由J. J. Scaliger在1583年提出的，所以该系统的名称源自Julius Scaliger（注意，不是Julius Caesar）。 特点：连续的，利于数学表达；不直观。 时间算法 时间的表示方法(2/2) 新儒略日（Modified Julian Date - MJD） 定义：从儒略日中减去2,400,000.5天来得到，给出的是从1858年11月17日子夜开始的天数。 特点：连续的，利于数学表达，数值比儒略日小。 年积日 定义：从当年1月1日开始的天数。 GPS时 定义：以1980年1月6日子夜为起点，用周数和周内的秒数来表示。 时间算法 时间结构（类）(1/5) C/C++中有关时间的类型(1/2) time_t sturct tm 时间算法 时间结构（类）(2/5) C/C++中有关时间的类型(2/2) sturct _timeb 时间算法 时间结构（类）(3/5) 为何要自己定义（实现）时间结构（类） C/C++所提供的结构（类）无法满足要求，秒为整型 在卫星导航定位中计算卫星位置时，时间至少要求表示到10-6 在卫星导航定位中计算卫星到接收机天线之间的距离时，时间至少要求表示到10-12 时间算法 时间结构（类）(4/5) 自定义时间结构（1） 日历时间 时间算法 时间结构（类）(5/5) 自定义时间结构（2） 儒略日 时间算法 常用时间算法(1/4) 日历时间与儒略日间的相互转换(1/2) 由日历时间转换到儒略日 时间算法 常用时间算法(2/4) 日历时间与儒略日间的相互转换(2/2) 由儒略日转换到日历时间 时间算法 常用时间算法(3/4) 日历时间与GPS时间间的相互转换 由日历时间转换到GPS时间（两步） 第一步：计算GPS周 第二步：计算一周内的秒数 由GPS时间转换到日历时间（两步） 第一步：由GPS时间转换到儒略日 第二步：由儒略日转换到日历时间 时间算法 常用时间算法(4/4) 年积日的计算 儒略日转换到年积日 第一步：计算出日历时间 第二步：计算出当年1月1日的儒略日 第三步：两个儒略日求差加1，得出年积日 年积日转换到儒略日 第一步：计算出当年1月1日的儒略日JD1 第二步：年积日加JD1减1得儒略日 GPS时与年积日间的相互转换 参照上面方法进行 * 卫星导航定位程序设计 * 适用于卫星导航定位的时间结构 － 日历时间 适用于卫星导航定位的时间结构 － 儒略日 * 卫星导航定位程序设计