Flat Earth to LLA

Оценка геодезической широты, долготы и высоты от плоского положения Земли

Библиотека:
Аэрокосмический Blockset/Утилиты/Преобразования осей

Описание

Блок Flat Earth to LLA преобразует вектор 3 на 1 плоского положения Земли $(\bar{p})$ в геодезическую широту $(\bar{μ})$ , долгота $(\bar{ι})$ , и высота (h). Для получения дополнительной информации о плоской системе координат Земли см. «Алгоритмы».

Ограничения

Этот метод оценки принимает, что углы тангажа и угол крена равны нулю.
Этот метод оценки предполагает, что плоская ось z Земли нормальна к Земле только при начальных геодезической широте и долготе. Этот метод имеет более высокую точность на малых расстояниях от начальных геодезической широты и долготы и ближе к экватору. Долгота будет иметь более высокую точность, когда есть меньшие изменения в широте. Кроме того, долгота сингулярна на полюсах.

Порты

Вход

расширить все

`_Xe` - Положение в плоской системе координат Земля
Вектор 3 на 1

Положение в плоской системе координат Земля, заданное как вектор 3 на 1.

Типы данных: double

`_href` - Эталонная высота
скаляр

Эталонная высота от поверхности Земли до плоской системы координат Земли относительно системы координат Земли, заданная в виде скаляра в тех же модулях измерения положения плоской системы координат Земли.

Типы данных: double

`_{μref lref}` - Опорное место
Вектор 2 на 1

Ссылочное местоположение, заданное как вектор 2 на 1, в степенях широты и долготы, для начала оценки и источника плоской системы координат Земли. Используйте этот порт, если необходимо задать местоположение ссылки в качестве динамического значения.

Зависимости

Этот порт активируется, если установлен флажок Input reference position and orientation.

Типы данных: double

`_ψref` - Направление плоской x Земли -ось
скаляр

Угол, заданный как скаляр, для преобразования плоских x Земли и y координат в координаты Севера и Востока. Используйте этот порт, если хотите задать угол как динамическое значение.

Зависимости

Этот порт активируется, если установлен флажок Input reference position and orientation.

Типы данных: double

Выход

расширить все

`μ l` - Геодезическая широта и долгота
Вектор 2 на 1

Геодезическая широта и долгота, возвращаемая как вектор 2 на 1, в степенях.

Типы данных: double

`h` - Высота над уровнем моря
скаляр

Высота над входом ссылки высота, возвращаемая в виде скаляра, в тех же модулях, что и плоское положение Земли.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

`Units` - Модули
`Metric (MKS)` (по умолчанию) | `English`

Параметрический и выходной модули.

Модули	Положение	Экваториальный радиус	Высота
`Metric (MKS)`	Метры	Метры	Метры
`English`	Ноги	Ноги	Ноги

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Модель Планеты на Earth (WGS84).

Программное использование

Параметры блоков: units

Тип: Вектор символов

Значения: 'Metric (MKS)' | 'English'

По умолчанию: 'Metric (MKS)'

`Planet model` - Модель планеты
`Earth (WGS84)` (по умолчанию) | `Custom`

Модель планеты для использования, заданная как Custom или Earth (WGS84).

Зависимости

Выбор Custom опция включает следующие параметры:

Flattening
Equatorial radius of planet

Программное использование

Параметры блоков: ptype

Тип: Вектор символов

Значения: 'Earth (WGS84)' | 'Custom'

По умолчанию: 'Earth (WGS84)'

`Flattening` - Сплющивание планеты
`1/298.257223563` (по умолчанию) | скаляром

Уплощение планеты, заданное как двойной скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Модель Планеты на Custom.

Программное использование

Параметры блоков: F

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 1/298.257223563

`Equatorial radius of planet` - Радиус планеты на экваторе
`6378137` (по умолчанию) | скаляром

Радиус планеты на её экваторе, заданный как двойной скаляр, в тех же модулях измерения, что и параметр Units.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда модель Planet установлена на Custom.

Программное использование

Параметры блоков: R

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 6378137

`Input reference position and orientation` - Входное исходное положение и ориентация как порты
`off` (по умолчанию) | `on`

Установите этот флажок, чтобы включить порты для опорного положения и угла для преобразования плоской Земли. Установите этот флажок, если необходимо задать опорные положения и угол в качестве динамических значений.

Зависимости

Установка этого флажка заменяет следующие параметры:

Reference geodetic latitude and longitude [deg]
Direction of flat Earth x-axis (degrees clockwise from north)

с этими входными портами:

_мкref _lref
_- входные порты.

Программное использование

Параметры блоков: refPosPort

Тип: Вектор символов

Значения: 'off' | 'on'

По умолчанию: 'off'

`Reference geodetic latitude and longitude [deg]` - Начальная геодезическая широта и долгота
`[0 10]` (по умолчанию) | вектор 2 на 1

Опорное расположение в широте и долготе, заданное как вектор 2 на 1, в степенях.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Input reference position and orientation.

Программное использование

Параметры блоков: LL0

Тип: Вектор символов

Значения: вектор 2 на 1

По умолчанию: [0 10]

`Direction of flat Earth x-axis (degrees clockwise from north)` - Угол
`0` (по умолчанию) | скаляром

Угол для преобразования плоских координат Земли x и y в координаты Севера и Востока, заданные в виде скалярного двойника, в степенях.

Зависимости

Этот параметр отключен, если установлен флажок Input reference position and orientation.

Программное использование

Параметры блоков: psi

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0

Примеры моделей

Легкий самолет Проекта

Как использовать продукты MathWorks ® для решения технических и технологических проблем, связанных с проектом самолетов, используя проект легкого самолета.

Откройте модель

Алгоритмы

Плоская система координат Земли принимает, что ось z положительная вниз. Оценка начинается с преобразования плоских x Земли и y координат в координаты Севера и Востока. Преобразование имеет форму:

$[\begin{matrix} N \\ E \end{matrix}] = [\begin{matrix} \cos ψ & - \sin ψ \\ \sin ψ & \cos ψ \end{matrix}] [\begin{matrix} p_{x} \\ p_{y} \end{matrix}],$

где $(\bar{ψ})$ - угол в степенях по часовой стрелке между осью x и севером.

Для преобразования координат Севера и Востока в геодезическую широту и долготу используются радиус кривизны в основной вертикали (_RN) и радиус кривизны в меридиане (_RM).

(_RN) и (_RM) определяются следующими отношениями:

$\begin{array}{l} R_{N} = \frac{R}{\sqrt{1 - (2 f - f^{2}) \sin^{2} μ_{0}}} \\ R_{M} = R_{N} \frac{1 - (2 f - f^{2})}{1 - (2 f - f^{2}) \sin^{2} μ_{0}} \end{array}$

где (R) - экваториальный радиус планеты и $(\bar{f})$ - сплющивание планеты.

Небольшие изменения в широте и долготе аппроксимируются от небольших изменений в позициях Север и Восток:

$\begin{array}{l} d μ = atan (\frac{1}{R_{M}}) d N \\ d ι = atan (\frac{1}{R_{N} \cos μ}) d E \end{array}$

Выход широта и долгота - это просто начальные широта и долгота плюс небольшие изменения широты и долготы:

$\begin{array}{l} μ = μ_{0} + d μ \\ ι = ι_{0} + d ι \end{array}$

Высота является отрицательным значением плоской Земли z -оси минус эталонная высота (_href):

$h = - p_{z} - h_{r e f} .$

Ссылки

[1] Стивенс, Б. Л. и Ф. Л. Льюис. Aircraft Control and Simulation, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2003.

[2] Etkin, B. Dynamics of Atmospheric Flight Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 1972.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Представлено до R2006a

Документация

Flat Earth to LLA

Описание

Ограничения

Порты

Вход

Xe - Положение в плоской системе координат Земля Вектор 3 на 1

href - Эталонная высота скаляр

μref lref - Опорное место Вектор 2 на 1

Зависимости

ψref - Направление плоской x Земли -ось скаляр

Зависимости

Выход

μ l - Геодезическая широта и долгота Вектор 2 на 1

h - Высота над уровнем моря скаляр

Параметры

Units - Модули Metric (MKS) (по умолчанию) | English

Зависимости

Программное использование

Planet model - Модель планеты Earth (WGS84) (по умолчанию) | Custom

Зависимости

Программное использование

Flattening - Сплющивание планеты 1/298.257223563 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Equatorial radius of planet - Радиус планеты на экваторе 6378137 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Input reference position and orientation - Входное исходное положение и ориентация как порты off (по умолчанию) | on

Зависимости

Программное использование

Reference geodetic latitude and longitude [deg] - Начальная геодезическая широта и долгота [0 10] (по умолчанию) | вектор 2 на 1

Зависимости

Программное использование

Direction of flat Earth x-axis (degrees clockwise from north) - Угол 0 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Примеры моделей

Легкий самолет Проекта

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`_Xe` - Положение в плоской системе координат Земля
Вектор 3 на 1

`_href` - Эталонная высота
скаляр

`_{μref lref}` - Опорное место
Вектор 2 на 1

`_ψref` - Направление плоской x Земли -ось
скаляр

`μ l` - Геодезическая широта и долгота
Вектор 2 на 1

`h` - Высота над уровнем моря
скаляр

`Units` - Модули
`Metric (MKS)` (по умолчанию) | `English`

`Planet model` - Модель планеты
`Earth (WGS84)` (по умолчанию) | `Custom`

`Flattening` - Сплющивание планеты
`1/298.257223563` (по умолчанию) | скаляром

`Equatorial radius of planet` - Радиус планеты на экваторе
`6378137` (по умолчанию) | скаляром

`Input reference position and orientation` - Входное исходное положение и ориентация как порты
`off` (по умолчанию) | `on`

`Reference geodetic latitude and longitude [deg]` - Начальная геодезическая широта и долгота
`[0 10]` (по умолчанию) | вектор 2 на 1

`Direction of flat Earth x-axis (degrees clockwise from north)` - Угол
`0` (по умолчанию) | скаляром

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®