Добро пожаловать!

Войдите или зарегистрируйтесь сейчас!

Войти

Как распарсить RINEX OBS File?

Тема в разделе "RINEX", создана пользователем IvanByrakz, 4 янв 2018.

  1. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    2 лабораторная, формулы, которые нам дали в приложении 2(для нахождения координат приемника), приложение 1 для нахождения навигационных координат спутника...

    Для нахождения координат приемника я использовал псевдодальномерный метод
    Вот мой метод для нахождения координат приемника, расписал все в комментариях:
    --- Сообщения объединены, 8 янв 2018, Оригинальное время сообщения: 8 янв 2018 ---
    Код:
    public class CalcPosition {
        private static final Integer c = 299792458;
        private static final Double eRot = 7.2921151467e-5;
     
        public static Matrix getPosition(List obs, List nav, LocalDateTime dt) throws NullPointerException {
     
            //нахожу по дате проделанные наблюдения
            DataObs rinexObs = RinexObs.searchTimeObs(obs, dt);
            //получаю данные наблюдения спутников
            List observations = rinexObs != null ? rinexObs.getObservations() : null;
            List pr = new ArrayList();
            List xSv = new ArrayList();
            Matrix xMatr = null;
            if (observations != null) {
                for (Observation observation : observations) {
                    //нахожу id спутника по наблюдению
                    Integer id = RinexObs.getId(observation);
                    //ищу в навигационных данных(nav) дату dt и спутник с id
                    SatelliteObject navigation = Nav.getNavTimeID(nav, dt, id);
                    //в файле присутствует тип спутника R, но я использую только G, если спутник найден
                    if (navigation != null && !observation.getSatelliteTypeId().getType().equals("R")) {
                        //получаю PRN, EPOCH,SV CLK
                        SatellitePRN sPRN = navigation.getSatellitePRN();
                        //из наблюдения получая C1
                        BigDecimal c1 = observation.getC1();
                        //получаю время (оно будет равно dt)
                        LocalDateTime epoch = rinexObs.getTime();
                        Long obsTimeMod = (long) (3600 * (24 + epoch.getHour()) + 60 * epoch.getMinute() + epoch.getSecond());
                        BigDecimal tmp = c1.divide(BigDecimal.valueOf(c),11, RoundingMode.HALF_UP);
                        //time = obsTimeMod - C1/299792458; - по формуле
                        Double time = obsTimeMod - tmp.doubleValue();
                        //здесь по времени time и навигационных данных navigation получаю координаты спутник, Вычисление координат на момент излучения
                        ComponentsSatellite cSat = TaskCoordinates.getCoorSat(navigation, null, time);
                        //получаю время из навигационных данных
                        LocalDateTime t = navigation.getSatellitePRN().getTime();
                        Integer toc = 3600 * t.getHour() + 60 * t.getMinute() + t.getSecond();
                        Double tocTime = time - toc;
                        BigDecimal tmp1 = sPRN.getVal("сдвиг часов").add(sPRN.getVal("скорость ухода").multiply(BigDecimal.valueOf(tocTime)));
                        BigDecimal tmp2 = tmp1.add(sPRN.getVal("ускорение ухода").multiply(BigDecimal.valueOf(Math.pow(tocTime, 2))));
                        BigDecimal tmp3 = tmp2.subtract(navigation.getBroadcastOrbitSix().getTgd());
                        BigDecimal dltT = tmp3.add(BigDecimal.valueOf(cSat.getDltTr()));
     
                        //Коррекция псевдодальности, компенсирующая уход часов НКА, т.е приводящая измерения к диной
                        //шкале времени - шкале времени GPS
                        tmp1 = dltT.multiply(BigDecimal.valueOf(c));
                        tmp2 = c1.add(tmp1);
                        //заношу это в лист для сохранения
                        pr.add(tmp2);
                        //Коррекция координат НКА, учитывающая вращение Земли за время от момента излучения, на
                        //который посчитаны координаты НКА, до Момента приём сигнала
                        BigDecimal deltaT = tmp2.divide(BigDecimal.valueOf(c), RoundingMode.HALF_UP);
                        BigDecimal aoR = deltaT.negate().multiply(BigDecimal.valueOf(eRot));
                        //инициалиизруем и обнуляем матрицу mor
                        double[][] mor = getZeroMatr(3, 3);
                        mor[0][0] = Math.cos(aoR.doubleValue());
                        mor[1][1] = mor[0][0];
                        mor[0][1] = Math.sin(aoR.doubleValue());
                        mor[1][0] = -mor[0][1];
                        mor[2][2] = 1.0;
                        Matrix matrix = new Matrix(mor);
                        Matrix transMor = matrix.transpose();
                        double[][] coordSat = getVector(cSat.getSatelliteCoordinates());
                        Matrix coordSatVector = new Matrix(coordSat);
     
                        xSv.add(coordSatVector.times(transMor));
                    }
                    //Анализ данных на достаточность для обработки
                    if (xSv.size() == 4) {
                        break;
                    }
                }
                if (xSv.size() < 4)
                    return null;
                if (!xSv.isEmpty()) {
                    //Первое решение НЗ
                    // Формирование начальных значений
                    double[][] x = getZeroMatr(4, 1);
                    xMatr = new Matrix(x);
                    double[][] r = getZeroMatr(4, 1);
                    double[][] h = getZeroMatr(4, 4);
                    double[][] dPr = getZeroMatr(4, 1);
                    double[][] xSt = getZeroMatr(1, 3);
                    xSt[0][0] = -2407751;
                    xSt[0][1] = -4706536.65;
                    xSt[0][2] = 3557571.41;
                    for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        //Формирование матрицы наблюдений и разницы измеренных и расчётных значений
                        for (int z = 0; z < 4; z++) {
                            r[z][0] = Math.sqrt(Math.pow(getDouble(xSv, z, 0) - xMatr.get(0, 0), 2) + Math.pow(getDouble(xSv, z, 1) - xMatr.get(1, 0), 2) + Math.pow(getDouble(xSv, z, 2) - xMatr.get(2, 0), 2));
                            xSv.get(z).get(0, 0);
                            h[z][0] = (getDouble(xSv, z, 0) - xMatr.get(0, 0)) / r[z][0];
                            h[z][1] = (getDouble(xSv, z, 1) - xMatr.get(1, 0)) / r[z][0];
                            h[z][2] = (getDouble(xSv, z, 2) - xMatr.get(2, 0)) / r[z][0];
                            h[z][3] = 1;
                            dPr[z][0] = pr.get(z).doubleValue() - r[z][0] - xMatr.get(3, 0);
                        }
                        //Вычисление приращения координат
                        //d_X = (H'*H)^-1*H'*d_PR;
                        Matrix matrixH = new Matrix(h);
                        //H'
                        Matrix hTrans = matrixH.transpose();
                        //H'*H
                        Matrix hTransH = hTrans.times(matrixH);
                        //(H'*H)^-1
                        Matrix invHtransH = hTransH.inverse();
                        //(H'*H)^-1*H'
                        Matrix mulInvTransH = invHtransH.times(hTrans);
                        Matrix dPrMatr = new Matrix(dPr);
                        //(H'*H)^-1*H'*d_PR
                        Matrix dX = mulInvTransH.times(dPrMatr);
                        //X = X - dX;
                        xMatr = xMatr.minus(dX);
                    }
                }
            } else {
                System.out.println("Не нашло наблюдений спутника");
            }
            return xMatr;
        }
    }
     

    Вложения:

    #21
  2. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Какие формулы?
    Найдите в сети книгу
    Leick, Alfred_ Rapoport, Lev_ Tatarnikov, Dmitry-GPS Satellite Surveying-Wiley (2015).png
    Она точно там есть.
    Лев Рапопорт до последнего времени сам писал часть firmware для Топконовских приёмников.
    Институт, факультет, группа? Кто читает и ведёт практические?
     
    #22
  3. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Возможно он и хороший преподаватель, но вот за такое "Через центр небесной сферы и Полярную звезду проходит линия называемая осью мира. Точка пересечения оси мира с небесной сферой в направлении Полярной звезды называется Северным полюсом мира, а противоположная – Южным полюсом мира. …Небесный свод вращается вокруг оси мира. При этом Северный полюс мира совмещается с Полярной звездой. "
    я бы со спокойной совестью выгнал студента с зачёта. Возможно даже ссаными тряпками гнал. Там столько ляпов по сферической астрономии – закачаяшься. А надо-то было открыть курс общей астрономии Кононовича и Мороза. Во, ещё ляп: "Наклонение орбиты ί – двухгранный угол между экваториальной и орбитальной плоскостями" Во-первых, буква "х" в слове лишняя. Во-вторых, да ты открой школьный курс геометрии, посмотри определение двугранного угла.
    "где m = 3,986005×1014 м3с-2 - гравитационная постоянная"::blink.gif::
    Ладно, это всё лирика.
    Я вам давал ссылку на GPS Toolkit (www.gpstk.org). В примерах там есть программка PRSolve – читает RINEX (2 и 3 версии), файлы эфемерид (бортовые или точные SP3) и находит навигационное решение. Может это делать по GPS, ГЛОНАСС или по обеим системам. Можно запрещать отдельные спутники, вычислять на разных частотах и т.д.
    С вашим RINEX-файлом результат навигационного решения по GPS+ГЛОНАСС на первой частоте (интервал выборки 600 сек, т.е. весовое среднее из 144 значений)
    -2407752.1454 -4706538.8351 3557574.2372
    из заголовка RINEX
    -2407751.0000 -4706536.6500 3557571.4100
    на страничке https://earthquake.usgs.gov/monitoring/gps/Southern_California/7odm
    -2407751.0427, -4706536.4723, 3557571.6295
     
    #23
    Андрей Мороз и Yuri V. нравится это.
  4. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    PRSolve класс очень огромный, сложно там что-то разобрать:(
     
    #24
  5. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Есть маленько. Хотя, если знаешь немного теорию, то ничего сложного там нет.
     
    #25
  6. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    мне бы только формулы:) Этого было бы достаточно
     
    #26
  7. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    KAI BORRE (раскрыть)

    Ниже работающий код, проверял лет 15 назад.
    http://kom.aau.dk/~borre/
    http://kom.aau.dk/~borre/life-l99/
    В 2012 выходила их книга Algorithms for Global Positioning, но её у меня нет.
    --- Сообщения объединены, 8 янв 2018, Оригинальное время сообщения: 8 янв 2018 ---
    http://www.insidegnss.com/node/1423
    обратите внимание на:
    EASY2
    computation of a satellite’s position from an ephemeris
    EASY3 computation of a receiver’s position from pseudoranges
     

    Вложения:

    #27
    IvanByrakz нравится это.
  8. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    #28
    chnav нравится это.
  9. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    Здравствуйте, а не подскажите алгоритм одномоментного определения координат и отклонения ШВ потребителя по результатам обработки ТНП (текущих навигационных параметров). Где можно это прочитать? гуглил ничего не находит:(
     
    #29
  10. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Для начала ответьте, почему для получения простейшего решения вам надо четыре спутника, а не три? Почему нельзя получить решение из комбинации 3+1, где 3 - число спутников одной системы (например, GPS), а 1 – число спутников другой (например, ГЛОНАСС)?
     
    #30
  11. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    координаты по идее точнее будут
     
    #31
  12. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Ещё раз внимательно посмотрите на те уравнения, которые решаете.
     
    #32
  13. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    уравнения решаются методом наименьших квадратов, Находится R и матрица H (4x4)
     
    #33
  14. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Иногда я бываю назойливее мухи.
    Я не спрашиваю как вы решаете уравнения.
    Я спрашиваю что за уравнения вы решаете.
    Что в этих уравнениях известно и что надо найти.
     
    #34
  15. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    Нам известны координаты навигационных спутников. Нужно найти растояние от приемника до этого самого спутника (R), и координаты этого приемника
     
    #35
  16. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    И…
     
    #36
  17. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    так же известно время
     
    #37
  18. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Время чего и по каким часам?
    Внимательно прочитайте раздел "Общий принцип работы систем спутниковой навигации" из вашей методички и да наступит просветление.::smile24.gif::
     
    #38
  19. IvanByrakz

    Регистрация:
    4 янв 2018
    Сообщения:
    19
    Симпатии:
    0
    аа,
    вот в чем проблема, я брал одинаковое время у НС и приемника, а нужно брать разное
     
    #39
  20. stout

    Форумчанин Форумчанин

    Регистрация:
    5 янв 2008
    Сообщения:
    3.657
    Симпатии:
    10.502
    Адрес:
    Златоглавая и Белокаменная
    Оффтоп

    Семён Семёнович…

     
    #40
    IvanByrakz нравится это.

Поделиться этой страницей

  1. Этот сайт использует файлы cookie. Продолжая пользоваться данным сайтом, Вы соглашаетесь на использование нами Ваших файлов cookie.
    Скрыть объявление