lla转enu python

原创

mob64ca12e1881c 2024-05-09 06:42:05 ©著作权

文章标签 python 坐标系转换坐标转换 文章分类 Python 后端开发

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如何实现"lla转enu python"

一、流程概述

通过以下步骤，可以将坐标系从"lla"（经度、纬度、高度）转换为"enu"（东北天）坐标系。

步骤概述

步骤	操作
1	将"lla"坐标系的经纬度转换为"xyz"坐标系的笛卡尔坐标
2	将"xyz"坐标系转换为"enu"坐标系

二、详细步骤

1. 将"lla"坐标系的经纬度转换为"xyz"坐标系的笛卡尔坐标

from math import radians, cos, sin

def lla_to_xyz(lat, lon, alt):
    a = 6378137.0  # 地球长半径
    f = 1 / 298.257223563  # 地球扁率
    e2 = 2*f - f**2  # 第一偏心率的平方

    # 将经纬度转换为弧度
    lat_rad = radians(lat)
    lon_rad = radians(lon)

    # 计算地球的第一卯线曲率半径
    N = a / (1 - e2*sin(lat_rad)**2)**0.5

    # 计算笛卡尔坐标系的坐标
    x = (N + alt) * cos(lat_rad) * cos(lon_rad)
    y = (N + alt) * cos(lat_rad) * sin(lon_rad)
    z = ((1 - e2) * N + alt) * sin(lat_rad)

    return x, y, z

2. 将"xyz"坐标系转换为"enu"坐标系

def xyz_to_enu(x, y, z, lat_ref, lon_ref):
    lat_ref_rad = radians(lat_ref)
    lon_ref_rad = radians(lon_ref)

    # 计算转换矩阵
    T = [[-sin(lon_ref_rad), cos(lon_ref_rad), 0],
         [-sin(lat_ref_rad)*cos(lon_ref_rad), -sin(lat_ref_rad)*sin(lon_ref_rad), cos(lat_ref_rad)],
         [cos(lat_ref_rad)*cos(lon_ref_rad), cos(lat_ref_rad)*sin(lon_ref_rad), sin(lat_ref_rad)]]

    # 计算ENU坐标
    e = T[0][0]*x + T[0][1]*y + T[0][2]*z
    n = T[1][0]*x + T[1][1]*y + T[1][2]*z
    u = T[2][0]*x + T[2][1]*y + T[2][2]*z

    return e, n, u

三、序列图

sequenceDiagram
    小白->>你: 请求帮助
    小白->>你: 提供经纬度和高度
    You->>小白: 返回"lla"转"enu"的代码
    You-->>小白: 解释代码含义

四、旅行图

journey
    title "从lla转enu"
    section "准备工作"
        小白已经掌握了Python基本语法
    section "实现过程"
        小白提供经纬度和高度
        You编写代码进行"lla"到"enu"的转换
    section "最终目标"
        小白成功实现坐标转换