程序一利用不同颜色的曲线绘制图像函数.docx
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程序一利用不同颜色的曲线绘制图像函数
程序一：
利用不同颜色的曲线绘制图像函数
functionplot3c（x,y,z,color）
%封装了Matlab的plot3函数
%参数color中
%r代表红色，g代表绿色，b代表蓝色，c代表青绿色，m代表品红色
%y代表黄色，k代表黑色，w代表白色
%plot3语句为Matlab中绘制三维曲线的库函数
switch（color）
case0
plot3（x,y,z,'w-'）;
case1
plot3（x,y,z,'r-'）;
case2
plot3（x,y,z,'g-'）;
case3
plot3（x,y,z,'c-'）;
case4
plot3（x,y,z,'m-'）;
case5
plot3（x,y,z,'y-'）;
case6
plot3（x,y,z,'b-'）;
case7
plot3（x,y,z,'k-'）;
end
程序二：
绘制立方体，x,y,z表示立方体中心，Lx、Ly、Lz为立方体的长宽高，color代表颜色。
functionboxplot3（x,y,z,Lx,Ly,Lz,color）
x0=x-Lx/2;y0=y-Ly/2;z0=z-Lz/2;
x=[x0x0x0x0x0+Lxx0+Lxx0+Lxx0+Lx];
y=[y0y0y0+Lyy0+Lyy0y0y0+Lyy0+Ly];
z=[z0z0+Lzz0+Lzz0z0z0+Lzz0+Lzz0];
index=zeros（6,5）;
index（1,:
）=[12341];
index（2,:
）=[56785];
index（3,:
）=[12651];
index（4,:
）=[43784];
index（5,:
）=[26732];
index（6,:
）=[15841];
fork=1:
6
plot3c（x（index（k,:
））,y（index（k,:
））,z（index（k,:
））,color）
holdon%后续图形曲线叠加到前面的图形窗口中显示
end
程序三：
绘制两个立方体（代表卫星）。
functionDrawSatellite（moveX,moveY,moveZ,color）;
Length=500;
Width=500;
Height=500;
BoxPlot3（moveX,moveY,moveZ,Length,Width,Height,color）;
BoxPlot3（moveX,moveY,moveZ,Length,Width*5,Height/10,color）;
程序四绘制卫星轨道
functiondrawsatelliteorbit
a=26560;%卫星轨道的长半轴.
e=0.02;%e是椭圆的偏心率.
E=[0:
0.1:
2*pi];
x=a*（cos（E）-e）;
y=a*sqrt（（1-e^2））*sin（E）;
z=0*E;
DtoR=2*pi/360;
A1=[32.892.8152.8212.6272.8332.8];%卫星星座数据.
fork=1:
6
A=A1（k）*DtoR;%升交点的经度
B=55*DtoR;%轨道的倾角
C=pi/100;%近地点幅角
%总共有6个卫星轨道平面
R3=[cos（A）-sin（A）0;
sin（A）cos（A）0;
001;];
R1=[100;
0cos（B）-sin（B）;
0sin（B）cos（B）;];
R2=[cos（C）-sin（C）0;
sin（C）cos（C）0;
001;];
L1=length（E）;
R312=R1*R2*R3;
Ans=R312*[x;y;z;];%将卫星轨道坐标系转换到地球赤道坐标
x1=Ans（1,:
）;
y1=Ans（2,:
）;
z1=Ans（3,:
）;
plot3c（x1,y1,z1,k）;
boxplot3（0,0,0,200,200,200,7）;
holdon;
axisequal;
axisoff;
end
程序五：
绘制地球
functiondrawearth（time）
%time是参数
%利用这个参数,可以绘制一个看起来是旋转的地球
r=6400;
time=0;
j1=[0:
pi/10:
2*pi];
w1=[-pi/2:
pi/10:
pi/2];
L1=length（w1）;
L2=length（j1）;
forn=1:
L1
z=ones（L2,1）;
z=z*r*sin（w1（n））;
temp=r*cos（w1（n））;
x=temp*sin（j1）;
y=temp*cos（j1）;
plot3（x,y,z）;
holdon;
grid;
end
%figure（3）;
unit=ones（1,1）;
z0=ones（1,1）;
x0=ones（1,1）;
y0=ones（1,1）;
forn=1:
L2
%n=7;
form=1:
L1
temp=w1（m）;
temp2=j1（n）+time*pi/12;
z=r*sin（temp）;
x=r*cos（temp）*sin（temp2）;
y=r*cos（temp）*cos（temp2）;
z1=unit*z;
x1=unit*x;
y1=unit*y;
z0=[z0z1];
x0=[x0x1];
y0=[y0y1];
end
z0（:
1）=[];
x0（:
1）=[];
y0（:
1）=[];
plot3（x0,y0,z0）;
axisequal;
axisoff;
holdon;
end
程序六：
模拟运动的卫星
clear;clc;closeall;
DtoR=2*pi/360;
jiaostep=360/24*DtoR;
j=0;
a=26560;%卫星轨道的长半轴.
e=0.02;%e是椭圆的偏心率.
E=[0:
0.1:
2*pi];
x=a*（cos（E）-e）;
y=a*sqrt（（1-e^2））*sin（E）;
z=0*E;
drawearth（0）;
holdon;
fortime=1:
12
axison;
A1=32.8;%卫星星座数据.
A=A1*DtoR;%升交点的经度
B=55*DtoR;%轨道的倾角
C=pi/100;%近地点幅角
R1=[cos（A）-sin（A）0;
sin（A）cos（A）0;
001;];
R2=[100;
0cos（B）-sin（B）;
0sin（B）cos（B）;];
R3=[cos（C）-sin（C）0;
sin（C）cos（C）0;
001;];
L1=length（E）;
R312=R1*R2*R3;
Ans=R312*[x;y;z;];
x1=Ans（1,:
）;
y1=Ans（2,:
）;
z1=Ans（3,:
）;
plot3c（x1,y1,z1,2）;
holdon;
axisequal;
axison;
gridon;
ctable=10;
A=A1*DtoR;
B=55*DtoR;
C=ctable*DtoR+time*2*pi/24;%近地点幅角
x=a*（cos（C）-e）;
y=a*sqrt（（1-e^2））*sin（C）;
z=0*C;
R1=[cos（A）-sin（A）0;
sin（A）cos（A）0;
001;];
R2=[100;
0cos（B）-sin（B）;
0sin（B）cos（B）;];
R3=[cos（C）-sin（C）0;
sin（C）cos（C）0;
001;];
L1=length（E）;
R312=R1*R2*R3;
Ans=R312*[x;y;z;];
x1=Ans（1,:
）;
y1=Ans（2,:
）;
z1=Ans（3,:
）;
drawsatellite（x1,y1,z1,6）;
M（time）=getframe;
M（time+1）=getframe;
end
axison;
程序七：
模拟用户可见卫星
clear;clc;closeall;
a=26560;%卫星轨道的长半轴.
e=0.02;
temp=0;%便于把卫星的指标点顺序放到矩阵指标当中。
%e是椭圆的偏心率.
E=[0:
0.1:
2*pi];
x=a*（cos（E）-e）;
y=a*sqrt（（1-e^2））*sin（E）;
z=0*E;
timenow=0;%单位是小时
globalSatellitePosition%定义全局变量
globalttum
SatellitePosition=ones（24,4）;
figure
（1）;
drawearth（0）;%调用程序五
ttum=ones（24,4）;
holdon;
DtoR=2*pi/360;
A1=[32.892.8152.8212.6272.8332.8];
Drawsatelliteorbit;%调用程序四
ctable=[1050160260;%平均近地角
80180220320;
10130250340;
50150170300;
100210310340;
120140240350;];
Wx=ones（1,1）;Wy=ones（1,1）;Wz=ones（1,1）;
simple=1;
fork=1:
6
A=A1（k）*DtoR;%升交点经度
B=55*DtoR;%轨道倾角
form=1:
4
C=ctable（k,m）*DtoR+timenow*2*pi/24;%近地点幅角
x=a*（cos（C）-e）;
y=a*sqrt（（1-e^2））*sin（C）;
z=0*C;
R3=[cos（A）-sin（A）0;
sin（A）cos（A）0;
001;];
R1=[100;
0cos（B）-sin（B）;
0sin（B）cos（B）;];
R2=[cos（C）-sin（C）0;
sin（C）cos（C）0;
001;];
L1=length（E）;
R312=R1*R2*R3;
Ans=R312*[x;y;z;];
Wx=[WxAns（1,:
）];
Wy=[WyAns（2,:
）];
Wz=[WzAns（3,:
）];
x1=Ans（1,:
）;
y1=Ans（2,:
）;
z1=Ans（3,:
）;
Drawsatellite2（x1,y1,z1,k,sinple）;%调用程序三
temp=k*m;
SatellitePosition（temp,:
）=[x1y1z11];
holdon;
end
end
%用余弦定理计算地心到用户和用户到卫星证件的夹角
%如果两者证件的夹角小于90°,就认为改卫星是不可见的.
earthcenterpos=[000];
userposition=[640000];%假设一个用户的位置
fork=1:
24
temp=SatellitePosition（k,1:
3）-userposition;
Dist1=temp*temp';
temp=userposition-earthcenterpos;
Dist2=temp*temp';
temp=SatellitePosition（k,1:
3）-earthcenterpos;
Dist3=temp*temp';
jiajiao=acos（（Dist1+Dist2-Dist3）/2/sqrt（Dist1）/sqrt（Dist2））;
if（jiajiao<=pi/2）
SatellitePosition（k,4）=0;
end
end
figure
（2）
drawearth（0）;%调用程序五
holdon;
drawsatelliteorbit;%调用程序四
fork=1:
24
if（SatellitePosition（k,4）==1）
TempX=SatellitePosition（k,1）;
TempY=SatellitePosition（k,2）;
TempZ=SatellitePosition（k,3）;
drawsatellite2（tempX,tempY,tempZ,1,simple）;
%调用程序三绘制出用户可见卫星
end
end
TempX=userposition
（1）;
TempY=userposition
（2）;
TempZ=userposition（3）;
cube=50;
boxplot3（TempX,TempY,TempZ,cube,Cube,Cube,3*Cube,1）;%标记出用户的位置
holdon;
SatellitePosition=[SatellitePosition;UserPosition0];
%用变量CalUserPos来记录迭代计算结果
CalUserPos=CalculateUserPosition（SatellitePosition）;%调用程序九
[m,n]=size（CalUserPos）;
for（k=1;m）
TempX=CalUserPos（k,1）;
TempY=CalUserPos（k,2）;
TempZ=CalUserPos（k,3）;
Cube=50;
BoxPlot3（TempX,TempY,TempZ,Cube,Cube,3*Cube,3）;
holdon;
end
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