VC组件开发实验

1、VS软件设计实验报告-通过广播星历计算卫星位置 学院：地理科学学院 专业：地理信息系统 成员：吴久福、张刚、陈志成一、设计背景：在GPS测量中，计算出卫星在空间中的位置是一个极其重要的步骤，但由于计算参数的数量多、数值大、精度高等原因，所以手工计算过程复杂，时间较长。二、设计目的：设计开发一个小软件用于通过广播星历所给数据计算卫星在空间中的位置，减少手工计算，提高工作效率三、设计工具：Microsoft Visual Studio 2010类库：File类-提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的静态方法，并协助创建 FileStream 对象。命名空间是System.I

2、O。本软件设计过程主要使用了OpenFileDialog、System.IO.File.ReadAllLines等，用于直接读取txt文档中的计算参数。 Math类-提供数学运算的方法。本软件设计过程中主要使用了Math.Sqrt（开方）、Math.Abs（绝对值）、Math.Cos(余弦值)、Math.Sin(正弦值)等。四、用广播星历计算卫星位置的计算过程 1 1.计算卫星运动的平均角速度2.计算观测瞬间卫星的平近点角其中，为观测瞬间卫星的平近点角。为参考时刻的平近点角,和 由广播星历给出。3 计算偏近点角E234 计算真近点角5 计算升交角距46 计算卫星向径7 计算摄动项56通过上述的

3、计算过程可知手工计算卫星位置不仅过程复杂繁琐而且很容易出错，中在迭代计算时很难达到精度要求。所以比起手工计算，通过计算机软件计算更符合计算要求和未来发展需求。 7五、软件设计实现用广播星历计算卫星位置1.软件界面：软件参数可以直接在填空处输入，也可单机“打开”按钮，选择TXT文档.但TXT文档中的参数需要按下图所示书写:8计算结果除了可以在界面中显示出来还可以单机“输出”按钮，选择一个TXT文档进行保存。保存结果如下图所示：2.软件代码：using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using

4、 System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;using System.IO;namespace 用广播星历计算卫星位置 public partial class txti : Form public txti() InitializeComponent(); private void btnOk_Click(object sender, EventArgs e) double GM;/GM是万有引力常数G与地球的总质量M的乘积，值为3.98600

5、5E+14 double a;/卫星轨道长半径 double re;/卫星轨道椭圆扁心率e double sqrt_A;/根号A，广播星历中给定的参数9 double no;/参考时刻toe的平均角速度no double gz_n;/广播星历中给定的摄动参数n double n;/观测时刻卫星的平均角速度n double toe;/广播星历给定的参考时刻toe double Mo;/参考时刻toe时的平近点角Mo double t;/观测时刻t double M;/观测时刻卫星的平近点角M double E;/偏近点角E double E0;/E的迭代初值 double f;/真近点角f do

6、uble w;/近地点角 double u;/升交角距 double r;/卫星向径 double i;/卫星轨道倾角 double Cuc, Cus, Crc, Crs, Cic, Cis;/摄动力影响系数 double s_u, s_r, s_i;/摄动项 double sg_u, sg_r,sg_i;/经摄动改正的升交角距和卫星向径 double x, y;/GPS在轨道平面直角坐标系中的坐标(x,y) double RAo, RA;/。和 double L;/观测瞬间升交点的经度L double We;/地球自转角速度We double X, Y, Z;/卫星在瞬时地球坐标系中的位置(

7、X,Y,Z) double Xcts, Ycts, Zcts;/卫星在协议地球坐标系中的位置（Xcts, Ycts, Zcts） double Xp, Yp;/极移值 /计算卫星运动的平均角速度GM=Convert.ToDouble(lblGM.Text); re = Convert.ToDouble(txte.Text); sqrt_A = Convert.ToDouble(txtGA.Text); no = System.Math.Sqrt(GM)/(sqrt_A * sqrt_A * sqrt_A); lblno.Text = Convert.ToString(no); gz_n = C

8、onvert.ToDouble(txtgzN.Text); n = no + gz_n; lbln.Text = Convert.ToString(n); /计算卫星的长半径 a = sqrt_A * sqrt_A; lbla.Text = Convert.ToString(a); /计算观测瞬间卫星的平近点角 toe = Convert.ToDouble(txtToe.Text); Mo = Convert.ToDouble(txtMo.Text); t = Convert.ToDouble(txtT.Text);10 M = Mo + n * (t - toe); lblM.Text =

9、Convert.ToString(M); /计算偏近点角 E0 = 0; E = M; for (;System.Math.Abs(E - E0) >= 0.1e-30;) E0 = E; E = M + re * System.Math.Sin(E0); lblE.Text = Convert.ToString(E); /计算真近点角 f=System.Math.Atan(System.Math.Sqrt(1-(re*re)*System.Math.Sin(E)/(System. Math.Cos(E)-re); lblf.Text = Convert.ToString(f); /计算

10、升交角距(未改正) w = Convert.ToDouble(txtW.Text); u = w + f; lblu.Text = Convert.ToString(u); /计算卫星向径(未改正) r = a*(1 - re * System.Math.Cos(E); lblr.Text = Convert.ToString(r); /计算摄动项 Cus = Convert.ToDouble(txtCus.Text); Cuc = Convert.ToDouble(txtCuc.Text); Crs = Convert.ToDouble(txtCrs.Text); Crc = Convert

11、.ToDouble(txtCrc.Text); Cis = Convert.ToDouble(txtCis.Text); Cic = Convert.ToDouble(txtCic.Text); s_u = Cuc * System.Math.Cos(2 * u) + Cus * System.Math.Sin(2 * u); s_r = Crc * System.Math.Cos(2 * u) + Crs * System.Math.Sin(2 * u); s_i = Cic * System.Math.Cos(2 * u) + Cis * System.Math.Sin(2 * u); l

12、bls_u.Text = Convert.ToString(s_u); lbls_r.Text = Convert.ToString(s_r); lbls_i.Text = Convert.ToString(s_i); 11/计算经摄动改正的升交角距和卫星向径 i = Convert.ToDouble(txtGDi.Text); sg_u = u + s_u; sg_r = r + s_r; sg_i = i + s_i; lblsg_u.Text = Convert.ToString(sg_u); lblsg_r.Text = Convert.ToString(sg_r); lblsg_i.

13、Text = Convert.ToString(sg_i); /计算GPS在轨道平面直角坐标系中的坐标 x = sg_r * System.Math.Cos(sg_u); y= sg_r * System.Math.Sin(sg_u); lblx.Text = Convert.ToString(x); lbly.Text = Convert.ToString(y); /计算观测瞬间升交点的经度 RAo = Convert.ToDouble(txtRAo.Text); RA = Convert.ToDouble(txtRA.Text); We = Convert.ToDouble(lblWe.T

14、ext); L = RAo + (RA - We) * t - RA * toe; lblL.Text = Convert.ToString(L); /计算卫星在瞬时地球坐标系中的位置 X = x * System.Math.Cos(L) - y * System.Math.Cos(sg_i) * System.Math.Sin(L); Y = x * System.Math.Sin(L) + y * System.Math.Cos(sg_i) * System.Math.Cos(L); Z = y * System.Math.Sin(i); lbl_X.Text = Convert.ToSt

15、ring(X); lbl_Y.Text = Convert.ToString(Y); lbl_Z.Text = Convert.ToString(Z); /计算卫星在协议地球坐标系中的位置 Xp = Convert.ToDouble(txtXp.Text); Yp = Convert.ToDouble(txtYp.Text); Xcts = X + Xp * Z; Ycts = Y - Yp * Z; Zcts = -Xp * X + Yp * Y + Z; lblXcts.Text = Convert.ToString(Xcts); lblYcts.Text = Convert.ToStri

16、ng(Ycts); lblZcts.Text = Convert.ToString(Zcts); 12 /读取TXT文档中的数据 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) OpenFileDialog fileName = new OpenFileDialog(); fileName.Filter = "记事本|*.txt" if (fileName.ShowDialog() = DialogResult.OK) string path = fileName.FileName.ToString(); fil

17、eName.OpenFile(); /打开文件 String allLine = System.IO.File.ReadAllLines(path);/读TXT所有行，分行/存在数组中 txte.Text = allLine0.Substring(allLine0.LastIndexOf(":") + 1); txtGA.Text = allLine1.Substring(allLine1.LastIndexOf(":") + 1); txtgzN.Text = allLine2.Substring(allLine2.LastIndexOf("

18、:") + 1); txtToe.Text = allLine3.Substring(allLine3.LastIndexOf(":") + 1); txtMo.Text = allLine4.Substring(allLine4.LastIndexOf(":") + 1); txtT.Text = allLine5.Substring(allLine5.LastIndexOf(":") + 1); txtW.Text = allLine6.Substring(allLine6.LastIndexOf(":&quo

19、t;) + 1); txtRAo.Text = allLine7.Substring(allLine7.LastIndexOf(":") + 1); txtRA.Text = allLine8.Substring(allLine8.LastIndexOf(":") + 1); txtGDi.Text = allLine9.Substring(allLine9.LastIndexOf(":") + 1); txtCuc.Text = allLine10.Substring(allLine10.LastIndexOf(":&qu

20、ot;) + 1); txtCus.Text = allLine11.Substring(allLine11.LastIndexOf(":") + 1); txtCic.Text = allLine12.Substring(allLine12.LastIndexOf(":") + 1); txtCis.Text = allLine13.Substring(allLine13.LastIndexOf(":") + 1); txtCrc.Text = allLine14.Substring(allLine14.LastIndexOf(&q

21、uot;:") + 1); txtCrs.Text = allLine15.Substring(allLine15.LastIndexOf(":") + 1); /把计算结果输出到TXT文档中 private void button2_Click(object sender, EventArgs e) OpenFileDialog fileName = new OpenFileDialog(); fileName.Filter = "记事本|*.txt" if (fileName.ShowDialog() = DialogResult.OK)

22、string path = fileName.FileName.ToString(); String allLine = new String50; allLine0 = label24.Text+lbla.Text; allLine1 = label11.Text + lblno.Text; allLine2 = label12.Text + lbln.Text; allLine3 = label14.Text + lblM.Text;13 allLine4 = label19.Text + lblE.Text; allLine5 = label20.Text + lblf.Text; allLine6 = label21.Text + lblu.Text; allLine7 = label22.Text + lblr.Text; allLine8 = label50.Text + label31.Text + lbls_u.Text+