EPIRB定位算法仿真

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全球海上遇险报警系统(GMDSS)模拟器作为训练船员的一种很重要的模拟器,已经广泛的应用于航海技能培训领域。这种模拟器主要用于训练海员在海上遇到危险时,如何使用GMDSS设备向地面岸站或卫星发送遇险信息。它采用纯软件的方式模拟了GMDSS中各种复杂的设备,具有画面真实,操作逼真,价格低廉等优点。近年来,该模拟器已广泛的应用于航海类院校的教学活动中,因为现实的GMDSS设备太贵,并且难以维护,因此在教学活动中常常采用该模拟器取代GMDSS设备,以达到节省财力,人力的目的。船载应急无线示位标(EPIRB)又是这个模拟器中的一个子模块。现在的EPIRB仿真模块只是实现了EPIRB基本操作的仿真,并未实现定位原理的仿真。本文在现有的基础之上,对EPIRB仿真模块进行了改进,提取了卫星定位算法,提取的算法参考了GPS定位的基本原理。根据GPS的定位理论,卫星在定位过程中,如果卫星与用户接收机之间具有相同的时钟,那么利用三颗卫星与地面目标物体之间建立的三个距离方程,就可以解出该目标物体在空间坐标系中的坐标。然后再将该坐标进行坐标转换,就可以得到实际的经纬度,完成整个的定位过程。由于卫星在定位的过程中,需要无时无刻的围绕地球做圆周运动,因此考虑到卫星运行的轨道高度以及周期,参考实际的数据,经过计算得出,必须要有三个不同的轨道,在每个轨道上安置九颗卫星,才能保证地球上的任意一点都有三颗卫星进行覆盖,从而可以对地球上的每一点都进行定位。由于该算法是在模拟器中使用的,因此算法不必和现实的定位算法那样考虑很多实际的物理因素,如地球的摄动力、地球的引力、太阳光压等因素。该算法是在理想状态下提取的算法。提取算法后,利用VC++作为开发环境,制作软件界面,在界面中,显示了用于定位的世界地图以及卫星运行过程中每时每刻的坐标。然后编程实现提取的算法,并详细论述该算法的实现过程。测试最后的运行结果,当用户双击世界地图中的任意一点的时候,在弹出的对话框中显示了该点的经纬度,并将测试的结果与真实的结果进行比较,结果二者基本一致,具有比较高的准确性。从而证明该算法的正确性与可行性。
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