已知ALOS衛星為用戶提供的軌道數據，總共有28個軌道位置點，包括軌道點的時間、空間位置(x,y,z)及其在該點的速度(dx,dy,dz)，任意兩個軌道點的獲取時間相隔為60秒。
利用各種數據插值方法計算數據獲取時間內任意時刻的衛星所在的位置。
并用三維繪圖命令畫出地球及相應軌道。

%% 用字符格式方式讀取數據
FID=fopen(‘I:\專業課程\MATLAB\實驗二-三-衛星參數文件讀取及基線計算\LED-ALPSRP063392880-P1.1__D.orbit.txt’);
FID_num=textscan(FID,’%s%d’,1);
FID_head=textscan(FID,’%s%d%s’,2);
FID_data=textscan(FID,’%s%f%f%f%s%s%s’,56);
temp_1=FID_data{1,2};
temp_2=FID_data{1,3};
temp_3=FID_data{1,4};
orbit_data=[temp_1 temp_2 temp_3];
% 初始時間和時間間隔
Time_first=double(FID_head{1, 2}(1,1));
Time_intervel=double(FID_head{1, 2}(2,1));

%% 軌道位置數據插值,以時間為基準
myfrontsize=14;
xyz_data=orbit_data(1:2:56,:);
plot3(xyz_data(:,1),xyz_data(:,2),xyz_data(:,3),‘r’,‘linewidth’,2);
title(‘衛星軌道’);
xlabel(‘X( m)’,‘Fontsize’,18);
ylabel(‘Y( m)’,‘Fontsize’,18);
zlabel(‘Z( m)’,‘Fontsize’,18);
%% 插值
orignal_time=Time_first:Time_intervel:57660;
interp_time=Time_first:1:57660;
xyz_data_inter=zeros(size(interp_time,2),3);
% spline 球面線性插值 pchip三次多項式插值 nearest最近鄰插值 lagrange插值
xyz_data_inter(:,1)=interp1(orignal_time,xyz_data(:,1),interp_time,‘nearest’);
xyz_data_inter(:,2)=interp1(orignal_time,xyz_data(:,2),interp_time,‘nearest’);
xyz_data_inter(:,3)=interp1(orignal_time,xyz_data(:,3),interp_time,‘nearest’);
xyz_data_inter(:,1)=lagrange(orignal_time,xyz_data(:,1),interp_time);
xyz_data_inter(:,2)=lagrange(orignal_time,xyz_data(:,2),interp_time);
xyz_data_inter(:,3)=lagrange(orignal_time,xyz_data(:,3),interp_time);
%% 繪制衛星軌道圖
plot3(xyz_data_inter(:,1),xyz_data_inter(:,2),xyz_data_inter(:,3),‘r’,‘linewidth’,2);hold on;
plot3(xyz_data(:,1),xyz_data(:,2),xyz_data(:,3),‘g’);
title(‘拉格朗日鄰插值衛星軌道’,‘Fontsize’,20);
xlabel(‘X( m)’,‘Fontsize’,18);
ylabel(‘Y( m)’,‘Fontsize’,18);
zlabel(‘Z( m)’,‘Fontsize’,18);
% Plotting the Earth 畫地球
equat_rad=6378137.00;
polar_rad=6356752.3142;
[xx yy zz]=ellipsoid (0,0,0,equat_rad, equat_rad, polar_rad);
load(‘topo.mat’,‘topo’,‘topomap1’);
topo2 = [topo(:,181:360) topo(:,1:180)];
pro.FaceColor= ‘texture’;
pro.EdgeColor = ‘none’;
pro.FaceLighting = ‘phong’;
pro.Cdata = topo2;
colormap(topomap1)
omega_earth = 7.292115855377074e-005; % (rad/sec)
J2000_days=103752/24;
Go = 1.727564365843028; % (rad) http://www.amsat.org/amsat/articles/g3ruh/106.html
GMST = Go + omega_earth86400*(J2000_days + 0.5);
GMST = GMST - 2pifloor(GMST/(2pi));
GMST_deg=GMST(180/pi);
earth= surface(xx,yy,zz,pro);
%% 寫文本文件
Pos_data=[interp_time;xyz_data_inter(:,1)’;xyz_data_inter(:,2)’;xyz_data_inter(:,3)’];
fid=fopen(‘I:\專業課程\MATLAB\實驗四\插值軌道數據.txt’,‘w’);
fprintf(fid,’%s\t\t%s\t\t%s\t\t%s\r\n’,‘t’,‘x’,‘y’,‘z’);
fprintf(fid,’%f\t%6.2f\t%6.2f\t%6.2f\r\n’,Pos_data);
fclose(fid);
%% 利用重復軌道計算軌道之間的基線
FID_2=fopen(‘I:\專業課程\MATLAB\實驗二-三-衛星參數文件讀取及基線計算\LED-ALPSRP070102880-P1.1__D.orbit.txt’);
FID_num_2=textscan(FID_2,’%s%d’,1);
FID_head_2=textscan(FID_2,’%s%d%s’,2);
FID_data_2=textscan(FID_2,’%s%f%f%f%s%s%s’,56);
temp_1=FID_data_2{1,2};
temp_2=FID_data_2{1,3};
temp_3=FID_data_2{1,4};
orbit_data_2=[temp_1 temp_2 temp_3];
% 初始時間和時間間隔
Time_first_2=double(FID_head_2{1, 2}(1,1));
Time_intervel_2=double(FID_head_2{1, 2}(2,1));
% 樣條插值
xyz_data_2=orbit_data_2(1:2:56,:);
orignal_time_2=Time_first_2:Time_intervel_2:57660;
interp_time_2=Time_first_2:1:57660;
xyz_data_inter_2=zeros(size(interp_time_2,2),3);
xyz_data_inter_2(:,1)=interp1(orignal_time_2,xyz_data_2(:,1),interp_time_2,‘spline’);
xyz_data_inter_2(:,2)=interp1(orignal_time_2,xyz_data_2(:,2),interp_time_2,‘spline’);
xyz_data_inter_2(:,3)=interp1(orignal_time_2,xyz_data_2(:,3),interp_time_2,‘spline’);
% 原始軌道數據
plot3(xyz_data(:,1),xyz_data(:,2),xyz_data(:,3),’*r’,‘linewidth’,2);hold on;
plot3(xyz_data_2(:,1),xyz_data_2(:,2),xyz_data_2(:,3),‘db’,‘linewidth’,2);hold on;
title(‘拉格朗日鄰插值衛星軌道’,‘Fontsize’,20);
xlabel(‘X( m)’,‘Fontsize’,18);
ylabel(‘Y( m)’,‘Fontsize’,18);
zlabel(‘Z( m)’,‘Fontsize’,18);
% 插值后軌道數據
plot3(xyz_data_inter(:,1),xyz_data_inter(:,2),xyz_data_inter(:,3),’*r’,‘linewidth’,2);hold on;
plot3(xyz_data_inter_2(:,1),xyz_data_inter_2(:,2),xyz_data_inter_2(:,3),‘ob’,‘linewidth’,2);hold on;
title(‘拉格朗日鄰插值衛星軌道’,‘Fontsize’,20);
xlabel(‘X( m)’,‘Fontsize’,18);
ylabel(‘Y( m)’,‘Fontsize’,18);
zlabel(‘Z( m)’,‘Fontsize’,18);

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ALOS卫星轨道插值并绘制轨道的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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