Matlab||GOCE卫星重力梯度数据读取与坐标转换

最新推荐文章于 2024-11-14 09:50:04 发布

南望山小雷达

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本文以GOCE卫星1b数据为例，介绍GOCE重力梯度数据的读取与坐标转换（GRF—LNOF）。

数据介绍
数据选取2013年3月1日至3月31日共计31天、分辨率为1秒的观测数据，数据观测记录2678400个。一个观测记录包含以下31项数据，数据格式如下：
（1）：GPS时间/s；
（2-3）：纬度、经度/°；
（4）：地心半径/m；
（5-10）：XX、YY、ZZ、XY、XZ、YZ六个方向分量上的组合梯度值；
（11-16）：六个方向分量梯度值的观测中误差；
（17-22）：六个方向分量的标识码；
（23-31）：GRF框架转换为LNOF坐标系的旋转矩阵9个元素。
数据读取

fid=fopen('GGC_GRF_DataFile_GOCO03s_20130301T000000_20130331T235959_0002.DAT');
data=zeros(2678400,31) %定义数据矩阵

%读取数据
for n=1:2678400
    line =fgetl(fid);
    if ~ischar(line), break, end
  if isempty(line), continue, end
  cells = textscan(line,'%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%f%d%d%d%d%d%d%f%f%f%f%f%f%f%f%f');
  for k=1:31  
      data(n,k)=cells{k};
  end
end
fclose(fid);

坐标转换
GOCE卫星重力梯度观测数据是在重力梯度仪参考框架（GRF）下的，为了后续计算，需要将其转换成惯性坐标系（IRF）、地固坐标系（EFRF）或者局部指北坐标系（LNOF）。此处以转换成LNOF为例。

%声明一个存储LNOF系下的梯度矩阵
 Vlnof=zeros(2678400,6);
 
 %计算局部指北坐标系（LNOF）下的GOCE重力梯度Vlnof 
  for  n=1:2678400
     Vgrf=[data(n,5) data(n,8) data(n,9);data(n,8) data(n,6) data(n,10);data(n,9) data(n,10) data(n,7)];
     R=[data(n,23) data(n,24) data(n,25);data(n,26) data(n,27) data(n,28);data(n,29) data(n,30) data(n,31)];
     Vnew=R*Vgrf*R';
     Vlnof(n,1)=Vnew(1,1);Virf(n,2)=Vnew(2,2);Virf(n,3)=Vnew(3,3);Virf(n,4)=Vnew(1,2);Virf(n,5)=Vnew(1,3);Virf(n,6)=Vnew(2,3); 
  end