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MATLAB在GNSS数据处理教学中的应用
发布日期:2018-06-13  来源:江苏高教   浏览次数:14
核心提示:摘要:针对目前GNSS数据处理课程教学改革发展的需要,充分利用MATLAB在数值计算和作图方面的优势,结合GNSS数据处理课程和MATLAB语言的特点,以GNSS数
摘要:针对目前GNSS数据处理课程教学改革发展的需要,充分利用MATLAB在数值计算和作图方面的优势,结合GNSS数据处理课程和MATLAB语言的特点,以GNSS数据处理中遇到的插值问题为例,详细讨论了MATLAB应用于GNSS数据处理的教学模式。
关键词:MATLAB语言;拉格朗日插值;龙格现象
引言
GNSS数据处理涉及到大量的矩阵运算,以前的GNSS数据处理课程常采用C语言进行教学和实验,要求学生不仅要对算法有充分的了解,又要熟练掌握C语言的语法和编程技巧,导致教师和学生将大量的时间和精力都花在繁琐的数值计算和对各种结果绘图上,有时甚至影响学生对原理的掌握,学习效果往往令人不满意。在本科教学课程中,教师引导学生把精力放在算法原理、方法和技巧的掌握上,应是该课程的教学发展方向。MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言,在矩阵计算和图形绘制方面具有强大的功能。在GNSS数据处理课程中,MATLAB能够让学生从繁琐的底层编程中解放出来,激发他们的学习兴趣和效率。
获取GPS卫星的在轨位置是GPS定位的关键问题,获得卫星坐标有两种方式,一种是广播星历,一种是精密星历。广播星历是通过导航电文直接发送给用户接收机,精度较低,不能满足精密定位需要。精密星历通常是采用IGS全球跟踪站提供的解算数据,每隔15min给出一组精密星历数据。而GPS用户接收机的实际采样间隔为30s、15s甚至更密。因此我们需要对间隔15min的精密星历进行内插或者拟合,以获取所需时刻的精密星历。目前最常用的有拉格朗日插值,Neville插值、切比雪夫多项式拟合等等。本文针对拉格朗日插值,结合MATLAB的功能和特点,论述了MATLAB在GNSS数据处理中数值内插中的应用。
4 结论
教学实践表明,借助于MATLAB的辅助教学,使学生对于插值问题及其龙格现象有了深刻的理解,并能够熟练掌握算法原理,学生可以借助于函数图形解决GNSS数据处理中的各种问题。MATLAB应用于计算方法课程的教学与实验,对增强教学效果,提高教育质量,促进GNSS数据处理教学改革等方面都起到积极的作用。
作者:高永梅
 
 
 
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