基于Matlab的GPS卫星仿真器设计

本程序设计了GPS卫星仿真器，以及采用GPS卫星对用户进行定位，还包括了如何读取Renix格式的GPS导航电文

%%%%% gps constellation emluator %%%%%%
clear
% constant defination%                 
pi=3.1415926;
a=26609e3;            %轨道长半轴长，单位已经换算为 m
e=0.006;              %轨道的偏心率
i_0=55*pi/180;          %基准时间t_0的轨道倾角
% gpa 采用的椭球参数 %
a_e=6378137;          %地球椭球的长半径
f_e=1/298.257223563;  %地球椭球体扁率
e_2=2*f_e-f_e^2;      %GPS参考椭球第一偏心率的平方

%测站在大地坐标系中的经纬度数据经度L纬度B高度H %
station=[118;32;300];
station（11）=station（11）*pi/180;%完成弧度转换
station（21）=station（21）*pi/180;

L=station（11）;
B=station（21）;
H=station（31）;
%计算椭球的卯酉圈曲率半径N
W=sqrt（1-e_2*sin（B）^2）;
N=a_e/W;
%将测站在大地坐标系下的坐标转换为地球坐标系的空间直角坐标[xpypzp]
xp=（N+H）*cos（B）*cos（L）;
yp=（N+H）*cos（B）*sin（L）;
zp=（N*（1-e_2）+H）*sin（B）;
%求系数阵h
h（11）=-sin（B）*cos（L）;
h（12）=-sin（B）*sin（L）;
h（13）=cos（B）;

h（21）=-sin（L）;
h（22）=cos（L）;
h（23）=0;

h（31）=cos（B）*cos（L）;
h（32）=cos（B）*sin（L）;
h（33）=sin（B）;

E0=15;
mu=3.986008e14;       %开普勒常数，单位为m3/s2
w_ie=7.292115147e-5;  %地球自转平均角速率，单位rad/s
% 卫星轨道参数矩阵epoch:2007-04-01 14:21:46，第一列卫星标号1~30，第二列升交点赤经W_0，第三列平近点角距M_0 %
sate=[1 12.4664 313.6181;2 13.2561 99.1277;3 10.4480 41.9519;4 12.4727 289.5653;5 11.6077 116.5486;6 10.5432 209.4507;
      7 65.1275 73.1881;8 66.9823 101.9770;9 68.3454 286.8979;10 73.1479 200.4810;11 70.2154 77.1527;
      12 125.5712 295.1060;13 128.3618 285.5386;14 131.8240 123.7737;15 131.3074 44.5724;16 130.3997 73.6977;
      17 186.9655 97.3078;18 188.4401 98.7626;19 184.9619 319.1793;20 194.1995 55.7345;21 190.8460 172.0155;
      22 253.5063 46.1491;23 251.3094 346.3001;24 241.0610 333.6671;25 252.3879 163.3319;26 250.2394 231.0366;
      27 311.8862 334.8484;28 309.8682 287.5291;29 312.8828 146.8152;30 313.3067 94.0084];
%w=;                    %近地点角
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
t_0=0;                %星历的参考历元
t_k=0;                %仿真时间单位s
a3=a^3;
n=sqrt（mu/a3）;       % n=（2*pi）/T=sqrt（mu/a3）应用了开普勒第三定律
i=1;
r=1;
for j=1:30
     sate（j3）=sate（j3）*pi/180;%平近点角
     sate（j2）=sate（j2）*pi/180;%升交点赤经
end
s=43201;
dot_step=300;
q=0;
while t_k    q=q+1;        %各个矩阵的行数表示量
    t_k
    t（q1）=t_k;
    j=1;            % 卫星标号
    while j<=30     %各个矩阵的列数表示量
          M_k（qj）=sate（j3）+n*（t_k-t_0）;    
       %%%%%%%%%%%%% 求偏近点角 E_k %%%%%%%%%%%%% 
          Et_1（qj）=M_k（qj）;
          t_end=1;  
          while（t_end）
              Et（qj）=M_k（qj）+e*sin（Et_1（qj））;        
              delta_E（qj）=Et（qj）-Et_1（qj）;
              Et_1（qj）=Et（qj）;
              if abs（delta_E（qj））<=1.0e-6
                 E_k（qj）=Et（qj）;  
                 t_end=0;
              end 
          end 
       %%%%%%%%%%%%%% 求真近点角 f 的值 %%%%%%%%%%
          %A=（cos（E_k（qj））-e）/（1-e*cos（E_k（qj）））;          %% f 的余弦
          A=cos（E_k（qj））-e;               %分母一定是是大于0的数所以只取分子来做判断
          %B=（sin（E_k（qj））*sqrt（1-e^2））/（1-e*cos（E_k（qj）））;%% f 的正弦
          B=sqrt（1-e^2）*sin（E_k（qj））;

         if （A==0）
             f（qj）=pi/2;    

 属性            大小     日期    时间   名称
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     文件       7760  2008-01-09 15:24  GPS\gps_constellation_emluator\gps_constellation_emluator.m

     文件       3241  2007-12-06 21:41  GPS\gps_constellation_emluator\gps_satellite_distribute.m

     文件       8488  2007-12-06 21:37  GPS\gps_constellation_emluator\gps_satellite_distribute1.fig

     文件       8488  2007-12-06 21:41  GPS\gps_constellation_emluator\gps_satellite_distribute2.fig

     文件       8392  2007-12-06 21:41  GPS\gps_constellation_emluator\gps_satellite_distribute3.fig

     文件       9528  2007-12-04 14:01  GPS\gps_constellation_emluator\PDOP_Value.fig

     文件      10896  2007-12-04 14:01  GPS\gps_constellation_emluator\Plane_Orbit.fig

     文件      11896  2007-12-04 14:00  GPS\gps_constellation_emluator\Space_Orbit.fig

     文件       8464  2007-12-04 14:00  GPS\gps_constellation_emluator\visible_satellite.fig

     目录          0  2007-12-06 21:42  GPS\gps_constellation_emluator

     文件      15048  2008-03-26 17:03  GPS\gps_kalman\gps_kalman.m

     目录          0  2008-03-24 09:52  GPS\gps_kalman

     文件      13279  2007-12-08 21:05  GPS\gps_kalman_zsy\gps_kalman_zsy.m

     目录          0  2007-12-06 15:11  GPS\gps_kalman_zsy

     文件      12756  2008-03-22 09:38  GPS\gps_position\gps_position.m

     目录          0  2008-03-22 09:10  GPS\gps_position

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     文件      19446  2008-01-16 15:26  GPS\read_data\brdc3470.07n

     文件       1421  2008-01-16 15:13  GPS\read_data\eph.dat

     文件       1421  2008-01-16 15:28  GPS\read_data\eph1.dat

     文件       1132  2008-01-16 15:28  GPS\read_data\Read_eph.m

     目录          0  2008-01-16 15:28  GPS\read_data

     目录          0  2008-03-21 21:32  GPS

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