景月娟，張會(huì)彥，喬榮川

（1. 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心，西安 710600；2. 中國(guó)科學(xué)院精密導(dǎo)航定位與定時(shí)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710600；3. 中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京 100039）

衛(wèi)星定軌軟件的移植與測(cè)試分析

景月娟1,2,3，張會(huì)彥1,2,3，喬榮川1,2

（1. 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心，西安 710600；2. 中國(guó)科學(xué)院精密導(dǎo)航定位與定時(shí)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710600；3. 中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京 100039）

為改變衛(wèi)星定軌軟件對(duì)Unix平臺(tái)的依賴性和Unix平臺(tái)命令式操作等因素制約后續(xù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的狀況，進(jìn)行了將精密定軌軟件從Unix平臺(tái)移植到Windows平臺(tái)下的工作。闡述了衛(wèi)星定軌軟件移植的步驟，主要包括根據(jù)2個(gè)平臺(tái)下軟件的差異，對(duì)衛(wèi)星定軌軟件程序進(jìn)行刪除、追加、修改等。對(duì)衛(wèi)星定軌軟件移植前、后得到的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，結(jié)果表明移植工作是成功的。

衛(wèi)星定軌；Fortran語(yǔ)言；軟件移植

中國(guó)區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（CAPS）日常運(yùn)行使用的衛(wèi)星定軌軟件，是基于Solaris系統(tǒng)（Unix操作系統(tǒng)的衍生版本之一）的一個(gè)非常成功的軟件，但它對(duì)操作系統(tǒng)的依賴性和命令式操作等因素制約了后續(xù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作，同時(shí)運(yùn)行該軟件的SUN工作站的運(yùn)行維護(hù)成本較高，所以對(duì)該軟件系統(tǒng)的高保真移植工作勢(shì)在必行。把精密定軌軟件從SUN工作站平臺(tái)上移植到微機(jī)平臺(tái)上，將為我們后續(xù)維護(hù)優(yōu)化工作和實(shí)現(xiàn)軟件操作可視化、圖形化帶來(lái)方便。

目前，不論是對(duì)于普通的家庭娛樂(lè)，還是科學(xué)研究，Windows系統(tǒng)平臺(tái)已經(jīng)是隨處可見(jiàn)，它以界面友好，操作方便等特點(diǎn)深受用戶的歡迎。同時(shí)無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)還是技術(shù)的角度而言，從Unix系統(tǒng)到Windows系統(tǒng)下的軟件移植已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。因此能否將衛(wèi)星定軌軟件高保真地從Unix平臺(tái)移植到Windows平臺(tái)，也是人們普遍關(guān)注的問(wèn)題，本文將介紹我們?cè)谶@方面所做的工作。

1 衛(wèi)星定軌軟件介紹

衛(wèi)星定軌軟件程序是用于衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)衛(wèi)星精密定軌的大型軟件，整個(gè)軟件包括1個(gè)主程序和250多個(gè)子程序，約2萬(wàn)多條語(yǔ)句。衛(wèi)星定軌基于統(tǒng)計(jì)定軌原理，在程序中采用的統(tǒng)計(jì)定軌估值方法是成批處理。所謂成批處理就是將所要處理的觀測(cè)資料一起進(jìn)行解算[1-2]。成批處理的具體計(jì)算是一迭代過(guò)程[3]。該程序成批處理流程示于圖1。

圖1 衛(wèi)星定軌Shorde程序成批處理流程圖

2 衛(wèi)星定軌軟件移植步驟

2.1 移植預(yù)期目標(biāo)

衛(wèi)星定軌軟件移植目標(biāo)是：

1）將原衛(wèi)星定軌軟件從SUN工作站平臺(tái)移植到微機(jī)平臺(tái)上，并保持與原軟件相同的程序功能和計(jì)算精度。

2）移植后的軟件，其操作應(yīng)更加簡(jiǎn)捷，運(yùn)行性能更好。

3）糾正原軟件中可能存在的錯(cuò)誤。

2.2 移植可行性分析

軟件移植的可行性分析主要考慮2個(gè)方面：1）經(jīng)濟(jì)可行性—對(duì)開(kāi)發(fā)費(fèi)用與軟件移植后所獲得的效益之比進(jìn)行評(píng)價(jià)；2）技術(shù)可行性—研究軟件的可移植性以及軟件的功能、性能和可能影響一個(gè)可接收系統(tǒng)的能力的程度[4]。

在經(jīng)濟(jì)可行性方面，Windows平臺(tái)穩(wěn)定性能越來(lái)越好，同時(shí)具有運(yùn)行成本低、界面友好，操作方便等特點(diǎn)，因而深受用戶的歡迎，并且近年來(lái)隨著Windows平臺(tái)軟件的不斷開(kāi)發(fā)，其發(fā)展勢(shì)頭迅猛。此外，會(huì)使用Windows系統(tǒng)的人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他系統(tǒng)，因此需要的培訓(xùn)費(fèi)用較少。這將為定軌軟件的推廣應(yīng)用或者功能擴(kuò)展工作帶來(lái)方便。

就技術(shù)可行性而言，我們的原軟件系統(tǒng)是基于Unix系統(tǒng)的32位程序，而現(xiàn)在32位編譯器環(huán)境已經(jīng)普遍存在，硬件技術(shù)和軟件技術(shù)都有長(zhǎng)足的進(jìn)步，這些狀況為軟件移植提供了可靠的技術(shù)保證。其次，原軟件是采用Fortran語(yǔ)言寫成的，通過(guò)Unix命令在SUN工作站上運(yùn)行。Fortran語(yǔ)言是國(guó)際上廣泛流行的一種適于科學(xué)計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言，在許多平臺(tái)下都配有該語(yǔ)言，雖然有眾多的版本，但總體上大同小異，因此該系統(tǒng)軟件具有較強(qiáng)的可移植性。另外，在計(jì)算機(jī)高速發(fā)展的今天，保證原軟件在PC機(jī)上成功運(yùn)行的軟、硬件條件也是可以達(dá)到的。同時(shí)，在x86的平臺(tái)上，使用Intel的編譯器會(huì)獲得更高的計(jì)算性能。最后我們看到，雖然Unix環(huán)境與Windows環(huán)境有很大的不同，但Unix環(huán)境中的許多特性和Windows環(huán)境有相似之處，2個(gè)系統(tǒng)在很大程度上相互兼容。再者，Unix環(huán)境應(yīng)用程序依賴的許多傳統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)用可以在Win32應(yīng)用程序中使用。兩者文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似，采用多級(jí)樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)；兩者都支持多任務(wù)，多用戶，支持共享庫(kù)（Unix中稱為shared library，Windows中稱為dynamic link library（動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）[5]）。

由上述分析可以得到明確的結(jié)論：Unix系統(tǒng)上大多數(shù)軟件至Windows平臺(tái)的移植是可以實(shí)現(xiàn)的。在了解Unix平臺(tái)和Windows平臺(tái)，以及這2個(gè)平臺(tái)下各自開(kāi)發(fā)環(huán)境的差異基礎(chǔ)上，對(duì)源程序進(jìn)行有目的的修改，然后在Windows平臺(tái)下重新編譯就可能運(yùn)行成功。

綜上所述，高精度衛(wèi)星定軌軟件移植的方案在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上是可行的。

2.3 移植環(huán)境介紹

2.3.1 硬件平臺(tái)

衛(wèi)星定軌軟件在運(yùn)行過(guò)程中需要處理大量的原始數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。例如解算與地球引力場(chǎng)相關(guān)的參數(shù)的測(cè)量方程，還有其他的地球物理參數(shù)的測(cè)量方程，有時(shí)達(dá)成百上千個(gè)?，F(xiàn)有的軟件運(yùn)行的硬件環(huán)境是SUN（V280）工作站，其運(yùn)算精度高、數(shù)據(jù)吞吐量大的特點(diǎn)為衛(wèi)星定軌軟件順利運(yùn)行提供了良好的硬件環(huán)境，保證了數(shù)據(jù)處理的計(jì)算速度和計(jì)算精度。

衛(wèi)星定軌軟件移植后的硬件平臺(tái)將選用Intel Core 2Duo處理器的64位微型計(jì)算機(jī)，主頻2 800 MHz，內(nèi)存2 G，圖形顯示卡為NVIDIA GeForce G100，顯示內(nèi)存512 M。移植后的衛(wèi)星定軌軟件運(yùn)行時(shí)間有望明顯縮短，同時(shí)滿足數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示的需要和可望改善軟件運(yùn)行結(jié)果的精度。

2.3.2 軟件平臺(tái)

原衛(wèi)星定軌軟件以Solaris 9為軟件平臺(tái)，以Emacs為集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，F(xiàn)ortran77語(yǔ)言為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。移植后的衛(wèi)星定軌軟件將以Windows XP為軟件平臺(tái)，以Microsoft Visual Studio 2005集成Intel（R）Visual Fortran Compiler Professional 11.0為圖形用戶界面開(kāi)發(fā)工具，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言為Fortran90語(yǔ)言。

Windows是目前微機(jī)上主導(dǎo)的操作系統(tǒng)，提供功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序接口API（application programming interface）和風(fēng)格一致的操作界面。程序員易于通過(guò)調(diào)用應(yīng)用程序接口和資源編輯器來(lái)創(chuàng)建Windows圖形界面的各種元素。

Microsoft Visual Studio是目前最流行的Windows平臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，其提供的使用接口包括文字編輯功能、項(xiàng)目管理、調(diào)試工具等。Microsoft Visual Studio 2005是.net框架下的編程IDE（integrated development environment集成開(kāi)發(fā)環(huán)境），其支持的語(yǔ)言有二十幾種，并且使用同一個(gè)IDE。

Intel Visual Fortran（IVF）編譯器能夠?qū)浖?zhí)行自動(dòng)優(yōu)化和并行處理，從而充分利用英特爾多核處理器（包括雙核移動(dòng)平臺(tái)、桌面平臺(tái)以及企業(yè)平臺(tái)），同時(shí)可以作為插件融入Microsoft Visual Studio環(huán)境，并提供直接來(lái)自英特爾的技術(shù)支持。

衛(wèi)星定軌軟件程序在Unix平臺(tái)和Windows平臺(tái)可采用不同的編譯器進(jìn)行編譯、連接生成執(zhí)行代碼。因此，根據(jù)軟件工程思想，優(yōu)化編譯衛(wèi)星定軌軟件源代碼是移植開(kāi)發(fā)中不可缺少的內(nèi)容。

2.4 對(duì)軟件源代碼修改說(shuō)明

Fortran90對(duì)Fortran77作了以下幾方面較大的擴(kuò)充和完善：1）引入數(shù)組運(yùn)算，2）提高了數(shù)值計(jì)算的功能，3）內(nèi)在數(shù)據(jù)類型的參數(shù)化，4）用戶定義的數(shù)據(jù)類型，5）用戶定義的運(yùn)算與賦值，6）引入模塊數(shù)據(jù)及過(guò)程定義的功能，7）引入指針概念[6]。由于這些方面的擴(kuò)充和完善，同時(shí)由于Fortran90比Fortran77語(yǔ)法要求更加嚴(yán)格等，當(dāng)衛(wèi)星定軌軟件程序從Unix平臺(tái)移植到Windows平臺(tái)下時(shí)，在Microsoft Visual Studio 2005 + Intel（R）Visual Compiler Professional 11.0環(huán)境下源代碼編譯結(jié)果顯示錯(cuò)誤較多，同時(shí)運(yùn)行計(jì)算過(guò)程中存在許多數(shù)據(jù)結(jié)果存取不正確之處，基本可以歸納為變量重復(fù)定義、變量類型未說(shuō)明、變量未初始化、數(shù)組內(nèi)容不一致、啞實(shí)結(jié)合不正確、字符串長(zhǎng)度不一致、中間結(jié)果存取不正確和動(dòng)態(tài)數(shù)組問(wèn)題等幾個(gè)方面，其中最重要的是動(dòng)態(tài)數(shù)組問(wèn)題。經(jīng)過(guò)努力，我們一一解決了這些問(wèn)題。對(duì)于所作的修改，下面列舉幾點(diǎn)作簡(jiǎn)要的說(shuō)明：

1）刪除：指有些變量在x.h文件和源文件中都作了定義，有些在源文件中作了兩次定義或者是語(yǔ)法錯(cuò)誤，這些情況下在Unix平臺(tái)下編譯不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，但是在Windows平臺(tái)下編譯將會(huì)暴露這種問(wèn)題，所以需要?jiǎng)h除重復(fù)定義處等，如表1中第1行所示。

2）追加：指在Unix平臺(tái)下的變量未定義或未初始化、啞實(shí)結(jié)合中啞元數(shù)不一致等情況，當(dāng)軟件從Unix平臺(tái)移植到Windows平臺(tái)下時(shí)，就需要對(duì)源代碼進(jìn)行增添，如表1中第2行所示。

3）修改：指在Unix平臺(tái)下的數(shù)組的長(zhǎng)度及內(nèi)容、字符串的長(zhǎng)度等，當(dāng)軟件從Unix平臺(tái)移植到Windows平臺(tái)下時(shí)，會(huì)出現(xiàn)數(shù)組越界、字符串長(zhǎng)度不符，需要對(duì)源代碼進(jìn)行修改，如表1中第3行所示。

表1 源代碼修改列舉

3 測(cè)試結(jié)果及分析

為測(cè)試移植后的衛(wèi)星定軌軟件的性能、精度和可靠性，我們?cè)趯?duì)參考系、測(cè)量模型和攝動(dòng)模型選取及求解參數(shù)的設(shè)置完全相同的情況下，分別利用微機(jī)平臺(tái)上的定軌軟件及SUN工作站上的定軌軟件進(jìn)行精密定軌測(cè)試。

作為常規(guī)軌道計(jì)算，選取2005年6月6日CAPS系統(tǒng)的5個(gè)觀測(cè)站對(duì)鑫諾-1衛(wèi)星1 d的偽碼測(cè)距觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。運(yùn)行時(shí)間方面，SUN工作站平臺(tái)用了20 min 40 s，Windows平臺(tái)用了10 min 13 s，說(shuō)明移植后衛(wèi)星定軌軟件數(shù)據(jù)處理時(shí)間明顯縮短。對(duì)計(jì)算結(jié)果的比較表明，2個(gè)平臺(tái)下解得的歷元時(shí)刻的初始軌道根數(shù)改正量的小數(shù)點(diǎn)后四位數(shù)均相同（見(jiàn)表2）。在表3（SUN工作站平臺(tái)下計(jì)算結(jié)果）和表4（Windows平臺(tái)下計(jì)算結(jié)果）中，對(duì)2個(gè)平臺(tái)而言，解得的新的衛(wèi)星位置（X，Y，Z）值的小數(shù)點(diǎn)后五位數(shù)均相同，而在小數(shù)點(diǎn)后第六位數(shù)上，X值相同，Y值和Z值略有偏差，解得的新的衛(wèi)星速度Vx和Vz值相同，而Vy值的最后一位有差別；解得的在地心天球坐標(biāo)系中衛(wèi)星新軌道與初始軌道對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星位置及速度的差值（xyz difference，包括ΔX，ΔY，ΔZ，ΔVx，ΔVy，ΔVz）中，表3和表4中的ΔX相同，而ΔY的小數(shù)點(diǎn)后前五位數(shù)相同，小數(shù)點(diǎn)后第六位數(shù)則不同；ΔZ也如此；表3和表4中的ΔVz值相同，而ΔVx和ΔVy值都是小數(shù)點(diǎn)后前五位數(shù)相同，小數(shù)點(diǎn)后第六位數(shù)值則不同；在RTN地心軌道平面坐標(biāo)系中的差值（rtn difference，包括ΔR，ΔT，ΔN，ΔVr，ΔVt，ΔVn）中，表3和表4中的ΔR相同，而表3和表4中的ΔT與表3和表4中的ΔN都是小數(shù)點(diǎn)后前五位數(shù)相同，而小數(shù)點(diǎn)后第六位數(shù)不同；至于表3和表4中的ΔVr，ΔVt和ΔVn，則分別兩兩相等。

表2 2個(gè)平臺(tái)下對(duì)歷元時(shí)刻的初始軌道根數(shù)的計(jì)算結(jié)果

表3 SUN工作站平臺(tái)下計(jì)算結(jié)果(鑫諾-1衛(wèi)星2005-06-06T00∶00∶00)

表4 Windows平臺(tái)下計(jì)算結(jié)果(鑫諾-1衛(wèi)星2005-06-06T00∶00∶00)

計(jì)算結(jié)果的比較表明，由衛(wèi)星定軌軟件分別在SUN工作站平臺(tái)上和微機(jī)平臺(tái)上解得的軌道在RTN地心軌道平面坐標(biāo)系中的差在-10-5m～10-5m范圍內(nèi)，幾乎為0，可以認(rèn)為兩者的軌道坐標(biāo)是一致的。

為進(jìn)行更嚴(yán)格的比較，我們選取Lageos衛(wèi)星1995年1月中15 d的激光測(cè)距資料進(jìn)行測(cè)試。衛(wèi)星定軌軟件的運(yùn)行時(shí)間在SUN工作站平臺(tái)用了5 min，Windows平臺(tái)用了2 min 16 s，表明移植后衛(wèi)星定軌軟件運(yùn)行時(shí)間縮短了約一半時(shí)間，即數(shù)據(jù)處理時(shí)間明顯縮短；通過(guò)對(duì)微機(jī)平臺(tái)和SUN工作站平臺(tái)運(yùn)行后所得到的有關(guān)結(jié)果進(jìn)行比較，得到如下結(jié)果：

1）初始時(shí)刻的UTC（協(xié)調(diào)世界時(shí)）、TDT（地球動(dòng)力學(xué)時(shí)）、TAI（國(guó)際原子時(shí)）、UT1（世界時(shí)）值相同，說(shuō)明移植后的時(shí)間系統(tǒng)轉(zhuǎn)換程序正確；

2）從地心天球坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到瞬時(shí)真赤道地心坐標(biāo)系，再?gòu)乃矔r(shí)真赤道地心坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到準(zhǔn)地固坐標(biāo)系后，2個(gè)平臺(tái)所得衛(wèi)星位置坐標(biāo)值一致，說(shuō)明移植后的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序沒(méi)問(wèn)題；

3）從地心天球坐標(biāo)系經(jīng)過(guò)一系列變換后，解算出的軌道根數(shù)對(duì)2個(gè)平臺(tái)而言是一致的，說(shuō)明移植后從地心天球坐標(biāo)系進(jìn)行變換，解算軌道根數(shù)的程序是正確的；

4）該軟件移植前、后所得地球定向參數(shù)的值相同，說(shuō)明移植后的程序中地球定向參數(shù)的計(jì)算模型正確；

5）該軟件移植前、后所得3個(gè)赤道歲差角Aζ，Aθ，ZA值分別相同，說(shuō)明移植后的計(jì)算赤道歲差角的公式程序正確；

6）該軟件移植前、后所得章動(dòng)序列基本角引數(shù)1，1′，F(xiàn)，D′，Ω值分別相同，說(shuō)明移植后的計(jì)算章動(dòng)序列基本角引數(shù)的公式程序正確；

7）該軟件移植前、后所得幾何固體潮模型參數(shù)值相同，說(shuō)明移植后的幾何固體潮模型程序正確；

8）該軟件移植前、后所得地球引力場(chǎng)輸入系數(shù)檢核結(jié)果一致，說(shuō)明移植后的地球引力場(chǎng)模型程序沒(méi)問(wèn)題；

9）該軟件移植前、后所得動(dòng)力固體潮模型參數(shù)和分潮波有關(guān)系數(shù)一致，說(shuō)明移植后的動(dòng)力固體潮模型程序正確；

10）該軟件移植前、后所得海洋潮汐模型系數(shù)檢核結(jié)果一致，同時(shí)移植前后所得分潮波有關(guān)系數(shù)值相同，說(shuō)明移植后的海潮模型程序正確；

11）從地心天球坐標(biāo)系到地固坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后，2個(gè)平臺(tái)所得坐標(biāo)值一致，說(shuō)明移植后的從地心天球坐標(biāo)系到地固坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換程序沒(méi)有問(wèn)題；

12）對(duì)應(yīng)于Lageos衛(wèi)星第一條觀測(cè)資料時(shí)刻、最后一條觀測(cè)資料時(shí)刻和最后外推時(shí)刻，在2個(gè)平臺(tái)下計(jì)算所得的軌道根數(shù)相同，說(shuō)明移植后的程序軌道外推沒(méi)有問(wèn)題；

13）SUN工作站平臺(tái)下的雙精度是14位有效數(shù)字，Windows平臺(tái)下的雙精度是16位有效數(shù)字，移植后的程序在相同時(shí)刻，計(jì)算地球自轉(zhuǎn)參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)的數(shù)值在雙精度情況下，可保證有效位數(shù)13位相同。由于計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)不等，會(huì)影響最后所得參數(shù)解在小數(shù)點(diǎn)后第6位及第6位之后的數(shù)值不同。

14）SUN工作站平臺(tái)下的雙精度是14位有效數(shù)字，Windows平臺(tái)下的雙精度是16位有效數(shù)字；SUN工作站平臺(tái)下的四倍精度是36位有效數(shù)字，Windows平臺(tái)下的四倍精度是33位有效數(shù)字。但我們可保證移植前、后雙精度時(shí)13位有效數(shù)字相同，四倍精度時(shí)32位有效數(shù)字相同。所以對(duì)衛(wèi)星定軌運(yùn)行后數(shù)據(jù)批處理的最后一次迭代計(jì)算出來(lái)的軌道和軌道根數(shù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，部分值的小數(shù)點(diǎn)后前五位數(shù)相同而第六位不同。

通過(guò)對(duì)衛(wèi)星定軌軟件分別在Windows平臺(tái)和SUN工作站平臺(tái)運(yùn)行后所得到的有關(guān)結(jié)果進(jìn)行比較可以得出以下結(jié)論：

1）在SUN工作站平臺(tái)下和Windows平臺(tái)下，解算了3個(gè)站的坐標(biāo)，結(jié)果完全相同，如表5所示。

表5 站坐標(biāo)

2）在SUN工作站平臺(tái)下和Windows平臺(tái)下，解得的衛(wèi)星軌道測(cè)距殘差（O-C）結(jié)果也完全一樣，如表6所示。

表6 測(cè)距殘差的統(tǒng)計(jì)表

3）SUN工作站平臺(tái)下和Windows平臺(tái)下解得的極移和日長(zhǎng)變化的改正量稍有偏差，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以看出極移改正量至少可以保證小數(shù)點(diǎn)后四位數(shù)據(jù)相同；日長(zhǎng)變化改正量可以保證小數(shù)點(diǎn)后六位數(shù)據(jù)相同。存在的偏差是計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)不等引起的。具體數(shù)據(jù)如表7、表8、表9和表10所示。

表7 SUN工作站平臺(tái)下計(jì)算得到的極移改正量

表8 Windows 平臺(tái)下計(jì)算得到的極移改正量

表9 SUN工作站平臺(tái)下計(jì)算得到的日長(zhǎng)變化改正量

表10 Windows 平臺(tái)下計(jì)算得到的日長(zhǎng)變化改正量

4 結(jié)語(yǔ)

上一節(jié)的測(cè)試和結(jié)果分析表明，衛(wèi)星精密定軌軟件從SUN工作站平臺(tái)向微型機(jī)Windows平臺(tái)的移植工作是非常成功的，不但實(shí)現(xiàn)了高保真的程序移植，而且使軟件運(yùn)行時(shí)間明顯縮短，數(shù)據(jù)計(jì)算精度也達(dá)到了要求。

將衛(wèi)星精密定軌軟件從SUN工作站平臺(tái)向Windows平臺(tái)上移植，經(jīng)過(guò)對(duì)源程序的修改，不但彌補(bǔ)了其語(yǔ)法上的不足，同時(shí)增強(qiáng)了定軌軟件的可靠性，更重要的是使用戶更加便于使用此軟件，同時(shí)極大地降低了運(yùn)行成本，簡(jiǎn)化了后續(xù)的維護(hù)工作。這些都為我們下一步實(shí)現(xiàn)該軟件的操作可視化、輸出結(jié)果圖形化等工作打下了良好的基礎(chǔ)。另外，這個(gè)移植過(guò)程是個(gè)不斷修改源代碼，不斷在目標(biāo)平臺(tái)編譯測(cè)試的過(guò)程，在此過(guò)程中，我們加深了對(duì)2種平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)的理解，獲得了豐富的移植經(jīng)驗(yàn)，從而使以后的同類移植工作能更加順利地進(jìn)行。

致謝 衛(wèi)星定軌軟件移植工作過(guò)程得到了馮初剛和程宗頤老師，弓劍軍、雷輝和陳亮同志的熱心幫助，在此向諸位表示衷心的感謝！

[1] TAPLAY B D. Statistical Orbit Determination Theory[C] // Recent Advances in Dynamical Astronomy Proceeding of the Advanced Study Institute. Italy: [s.n], 1973: 396-425.

[2] 黃珹, 馮初剛. SLR數(shù)據(jù)處理及其軟件實(shí)現(xiàn)[K]. 上海: 中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)天文地球動(dòng)力學(xué)研究中心, 2003.

[3] 黃珹. 利用Lageos激光測(cè)距資料精密確定地球自轉(zhuǎn)參數(shù)[D]. 上海: 中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái), 1985.

[4] 劉杰. 淺談軟件移植[J]. 有色礦業(yè), 1995, 4(11): 53-55.

[5] ZHANG Yuan. Study on a Method of Software Migration From Unix to Windows Platform and the Application[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2007.

[6] 鄧巍巍, 王越男. Visual FORTRAN編程指南[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2000.

Transplantation and Test Analysis of Satellite Orbit Determination Software

JING Yue-juan1,2,3, ZHANG Hui-yan1,2,3, QIAO Rong-chuan1,2

(1. National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710600, China;
2. Key Laboratory of Precision Navigation and Timing Technology, National Time Service Center, Xi’an 710600, China;
3. Graduate University of Chinese Academy of Science, Beijing 100039, China)

Since the dependence of the satellite orbit determination software on the UNIX platform and the UNIX platform’s command-style operation and so on have restricted the development and application of the satellite orbit determination software, we have transplanted the high accuracy satellite orbit determination software from the UNIX platform to the Windows platform. This article describes the steps of this transplantation, mainly including deletion, supplement and modification to the original program according to the difference between Unix platform and Windows platform. We compared the data resulted from the software before transplantation with that after transplantation and the comparison shows that the transplantation is successful.

satellite orbit determination; Fortran language; software transplantation

P185

A

1674-0637(2010)02-0146-09

2010-02-05

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（10573018，10873014）

景月娟，女，碩士研究生，主要從事衛(wèi)星定軌軟件方面的研究。