GPS测量与数据处理实验报告

1、GPS测量与数据处理（N文件）实验（上机）报告班级·学号 姓名实验 日期6月10号 任课教师 实验名称实践型一、实验目的及要求 1. 通过编程N文件，深入理解matlab编程方式与运行原理。 2.通过老师给定的N文件，看懂并在理解的基础上，加入自己的内容。 3.学习高级语言软件MATLAB. 二、实验平台 1.微机一台2.matlab软件一套三、实验内容请写出实验内容的操作步骤（本表不够填写可加页）：（请写出实验内容各环节的详细操作步骤（可附屏幕截图）和常用功能的实现代码清单） 三、实验内容 1.打开MATLAB程序及面如下图所示 2.打开已有的REND N RINEX 文件，并点击

2、运行，运行成果如下（具体程序段见附录）。 3.通过本组编辑后的程序及运行结果如下（具体程序段见附录）。 已知程序 function EphDat = Read_N_Renix(filename)%Read the N-file with the renix format%Input:% filename: the name of file including the file path%Output: % EphDat: a structure, storing the ephemeris% .SatPRN; /the Sat code% .toc; /gpsweeksec% .a0; /di

3、fferent of the sat clock(second)% .a1; /sat clock drift (s/s)% .a2; /the rate of the Sat clock drift(s/s2)% .IODE; /星历数据有效期IODE=Toe -Tl;% .Crs; /轨道半径正弦调和改正项振幅(m)% .DetaN; /平均运动修正量% .M0; /Toe时的平近点角% .Cuc; /纬度幅角余弦调和改正项振幅% .e; /卫星轨道扁心率% .Cus; /纬度幅角正弦调和改正项振幅% .sqrtA; /卫星轨道长半径方根% .Toe; /星历参考时间% .Cic; /轨道

4、倾角余弦调和改正项振幅% .OMG0; /升交点赤经% .Cis; /轨道倾角正弦调和改正项振幅% .I0; /轨道倾角% .Crc; /轨道半径余弦调和改正项振幅(m)% .omg; /近地点角距% .OMG0dot; /升交点赤经变化率% .I0dot; /轨道倾角变化率% .ISL2; /L2 数据标志% .GpsWn; /GPS week number% .ISL2P; /L2 P 数据标志% .SatAccu; /The accuracy of the satellite(m)% .SatHth; /The health of the Satellite (MSB)% .Tgd; /

5、单频接收机延迟改正数% .IODC; /时钟数据有效期%Begin programfilename,pathname=uigetfile('*.*N','读取GPS广播星历文件');fp=fopen(strcat(pathname,filename),'rt');if(fp=-1) error('error to open the '+ filename);end%read the file headerwhile (1) strTemp=fgets(fp); if(strTemp=-1) error('error in

6、the header file of '+ filename); end if(length(strTemp)<73) strTemp(length(strTemp)+1:73)='X' end if(strTemp(61:73)='END OF HEADER') break; endend%read the N file data%read the first epochstrTemp=fgets(fp);EphDat(1).SatPRN=str2num(strTemp(1:2);Year=str2num(strTemp(4:5);Mon=str

7、2num(strTemp(7:8);Day=str2num(strTemp(10:11);THour=str2num(strTemp(13:14);TMin=str2num(strTemp(16:17);TSec=str2num(strTemp(19:22);if (Year>80) %GPS从20C80年代上商用 Year=Year+1900;else Year=Year+2000;end EphDat(1).toc=ConvertGpsTime(Year,Mon,Day,THour,TMin,TSec); %转换成GPS周秒EphDat(1).a0=str2num(strTemp(2

8、3:41); %D,E需要转化。EphDat(1).a1=str2num(strTemp(42:60);EphDat(1).a2=str2num(strTemp(61:79);strTemp=fgets(fp); %read the second lineEphDat(1).IODE=str2num(strTemp(1:22);EphDat(1).Crs=str2num(strTemp(23:41);EphDat(1).DetaN=str2num(strTemp(42:60);EphDat(1).M0=str2num(strTemp(61:79);strTemp=fgets(fp); %rea

9、d the third line EphDat(1).Cuc=str2num(strTemp(1:22);EphDat(1).e=str2num(strTemp(23:41);EphDat(1).Cus=str2num(strTemp(42:60);EphDat(1).sqrtA=str2num(strTemp(61:79);strTemp=fgets(fp); %read the fourth lineEphDat(1).Toe=str2num(strTemp(1:22);EphDat(1).Cic=str2num(strTemp(23:41);EphDat(1).OMG0=str2num(

10、strTemp(42:60);EphDat(1).Cis=str2num(strTemp(61:79);strTemp=fgets(fp); %read the fifth line EphDat(1).I0=str2num(strTemp(1:22);EphDat(1).Crc=str2num(strTemp(23:41);EphDat(1).omg=str2num(strTemp(42:60);EphDat(1).OMG0dot=str2num(strTemp(61:79);strTemp=fgets(fp); %read the sixth line EphDat(1).I0dot=st

11、r2num(strTemp(1:22);EphDat(1).ISL2=str2num(strTemp(23:41);EphDat(1).GpsWn=str2num(strTemp(42:60);EphDat(1).ISL2P=str2num(strTemp(61:79);strTemp=fgets(fp); %the seventh lineEphDat(1).SatAccu=str2num(strTemp(1:22);EphDat(1).SatHth=str2num(strTemp(23:41);EphDat(1).Tgd=str2num(strTemp(42:60);EphDat(1).I

12、ODC=str2num(strTemp(61:79); strTemp=fgets(fp); %the eigth line%read the other epochswhile(1) strTemp=fgets(fp); if(strTemp=-1) break; end TempEph.SatPRN=str2num(strTemp(1:2); Year=str2num(strTemp(4:5);Mon=str2num(strTemp(7:8); Day=str2num(strTemp(10:11);THour=str2num(strTemp(13:14); TMin=str2num(str

13、Temp(16:17);TSec=str2num(strTemp(19:22); if (Year>80) %GPS从20C80年代上商用 Year=Year+1900; else Year=Year+2000; end TempEph.toc=ConvertGpsTime(Year,Mon,Day,THour,TMin,TSec); %判断是否有新的星历出现，如果没有则增加 Increase=true; for i=1:length(EphDat) if(EphDat(i).SatPRN=TempEph.SatPRN) if(abs(TempEph.toc-EphDat(i).toc)

14、<3600) Increase=false; break; end end end if(Increase) for i=1:7 %读入剩余的7行 fgets(fp); end continue; % the next eph end TempEph.a0=str2num(strTemp(23:41); TempEph.a1=str2num(strTemp(42:60); TempEph.a2=str2num(strTemp(61:79); strTemp=fgets(fp); %read the second line TempEph.IODE=str2num(strTemp(1:22

15、); TempEph.Crs=str2num(strTemp(23:41); TempEph.DetaN=str2num(strTemp(42:60); TempEph.M0=str2num(strTemp(61:79); strTemp=fgets(fp); %read the third line TempEph.Cuc=str2num(strTemp(1:22); TempEph.e=str2num(strTemp(23:41); TempEph.Cus=str2num(strTemp(42:60); TempEph.sqrtA=str2num(strTemp(61:79); strTe

16、mp=fgets(fp); %read the fourth line TempEph.Toe=str2num(strTemp(1:22); TempEph.Cic=str2num(strTemp(23:41); TempEph.OMG0=str2num(strTemp(42:60); TempEph.Cis=str2num(strTemp(61:79); strTemp=fgets(fp); %read the fifth line TempEph.I0=str2num(strTemp(1:22); TempEph.Crc=str2num(strTemp(23:41); TempEph.om

17、g=str2num(strTemp(42:60); TempEph.OMG0dot=str2num(strTemp(61:79); strTemp=fgets(fp); %read the sixth line TempEph.I0dot=str2num(strTemp(1:22); TempEph.ISL2=str2num(strTemp(23:41); TempEph.GpsWn=str2num(strTemp(42:60); TempEph.ISL2P=str2num(strTemp(61:79); strTemp=fgets(fp); %the seventh line TempEph

18、.SatAccu=str2num(strTemp(1:22); TempEph.SatHth=str2num(strTemp(23:41); TempEph.Tgd=str2num(strTemp(42:60); TempEph.IODC=str2num(strTemp(61:79); strTemp=fgets(fp); %the eigth line num_eph=length(EphDat)+1; EphDat(num_eph)=TempEph;endfclose(fp);return; 所编程序function EphDat = Read_N_Renix%Read the N-fil

19、e with the renix format%Input:% filename: the name of file including the file path%Output: % EphDat: a structure, storing the ephemeris% .SatPRN; /the Sat code% .toc; /gpsweeksec% .a0; /different of the sat clock(second)% .a1; /sat clock drift (s/s)% .a2; /the rate of the Sat clock drift(s/s2)% .IOD

20、E; /星历数据有效期IODE=Toe -Tl;% .Crs; /轨道半径正弦调和改正项振幅(m)% .DetaN; /平均运动修正量% .M0; /Toe时的平近点角% .Cuc; /纬度幅角余弦调和改正项振幅% .e; /卫星轨道扁心率% .Cus; /纬度幅角正弦调和改正项振幅% .sqrtA; /卫星轨道长半径方根% .Toe; /星历参考时间% .Cic; /轨道倾角余弦调和改正项振幅% .OMG0; /升交点赤经% .Cis; /轨道倾角正弦调和改正项振幅% .I0; /轨道倾角% .Crc; /轨道半径余弦调和改正项振幅(m)% .omg; /近地点角距% .OMG0dot; /

21、升交点赤经变化率% .I0dot; /轨道倾角变化率% .ISL2; /L2 数据标志% .GpsWn; /GPS week number% .ISL2P; /L2 P 数据标志% .SatAccu; /The accuracy of the satellite(m)% .SatHth; /The health of the Satellite (MSB)% .Tgd; /单频接收机延迟改正数% .IODC; /时钟数据有效期%Begin programglobal EphDatEphDat=struct;filename,pathname=uigetfile('*.*N',&

22、#39;读取GPS广播星历文件');fid1=fopen(strcat(pathname,filename),'rt');if(fid1=-1) msgbox('Input File or Path is not correct','warning ','warn'); return;endwhile(1) temp=fgets(fid1); header=findstr(temp,'END OF HEADER '); if(isempty(header) break; endendi=1;while(1)

23、 temp=fgets(fid1); if(temp=-1) break; end EphDat(i).PRN=str2num(temp(1:2); year=str2num(temp(4:5); EphDat(i).toc=Time_MJD(year,str2num(temp(7:8),str2num(temp(10:11),str2num(temp(13:14),str2num(temp(16:17),str2num(temp(19:22); EphDat(i).a0=str2num(temp(23:41); EphDat(i).a1=str2num(temp(42:60); EphDat

24、(i).a2=str2num(temp(61:79); temp=fgets(fid1); EphDat(i).idoe=str2num(temp(4:22); EphDat(i).Crs=str2num(temp(23:41); EphDat(i).dn=str2num(temp(42:60); EphDat(i).M0=str2num(temp(61:79); temp=fgets(fid1); EphDat(i).Cuc=str2num(temp(4:22); EphDat(i).e=str2num(temp(23:41); EphDat(i).Cus=str2num(temp(42:60); EphDat(i).sqa=str2num(temp(61:79); temp=fgets(fid1); EphDat(i).toe=str2num(temp(4:22); EphDat