LLA to Flat Earth

Оценка плоского положения Земли по геодезической широте, долготе и высоте

Библиотека:
Аэрокосмический Blockset/Утилиты/Преобразования осей

Описание

Блок LLA to Flat Earth преобразует геодезическую широту $(\bar{μ})$ , долгота $(\bar{ι})$ , и высота (h) в вектор 3 на 1 плоского положения Земли $(\bar{p})$ . Значения широты и долготы могут быть любым значением. Однако значения широты + 90 и -90 могут вернуть неожиданные значения из-за особенности на полюсах. 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 имеет более высокую точность при меньших изменениях в широте. Кроме того, долгота сингулярна на полюсах.

Порты

Вход

расширить все

`μl` - Геодезическая широта и долгота
Вектор 2 на 1

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

Типы данных: double

`h` - Высота над уровнем моря
скаляр

Высота над входом ссылки высотой, заданная как скаляр, в тех же модулях, что и плоское положение Земли.

Типы данных: double

`_href` - Эталонная высота
скаляр

Эталонная высота от поверхности Земли до плоской системы координат Земли, заданная в виде скаляра, в тех же модулях измерения, что и плоское положение Земли. Высота ссылки оценивается относительно 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

Чтобы включить этот порт, выберите 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

Чтобы включить этот порт, выберите Input reference position and orientation.

Типы данных: double

Выход

расширить все

`_Xe` - Положение
Вектор 3 на 1 | вектор 4 на 1

Положение в плоской системе координат Земли, возвращаемое как вектор.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

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

Параметрические и выходные модули:

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

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, Custom или Earth (WGS84).

Зависимости

Выбор Custom опция отключает параметр Units и включает эти параметры:

Flattening
Equatorial radius of planet

Программное использование

Параметры блоков: ptype

Тип: Вектор символов

Значения: 'Earth (WGS84)' | 'Custom'

По умолчанию: 'Earth (WGS84)'

`Flattening` - Сплющивание Земли
`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 ее экваторе, в тех же модулях, что и требуемые модули для положения ECEF.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Модель Планеты 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`

Чтобы включить входные порты для опорного положения и угла для преобразования плоской Земли, установите этот флажок.
Чтобы задать положения ссылки и угол как статические значения, снимите этот флажок.

Установите этот флажок, если хотите

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, очистите 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)` - Плоские x Земли и y координаты
`0` (по умолчанию) | скаляром

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите Input reference position and orientation.

Программное использование

Параметры блоков: psi

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0

Алгоритмы

Плоская система координат Земли принимает, что ось z положительная вниз. Оценка начинается с нахождения небольших изменений широты и долготы от выхода широты и долготы минус начальные широты и долготы .

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

Для преобразования геодезической широты и долготы в координаты Севера и Востока в оценке используется 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 $f$ - сплющивание планеты.

Небольшие изменения в позициях Север (dN) и Восток (dE) аппроксимируются из небольших изменений в позициях Север и Восток

$\begin{array}{l} d N = \frac{d μ}{atan (\frac{1}{R_{M}})} \\ d E = \frac{d ι}{atan (\frac{1}{R_{N} \cos μ_{0}})} \end{array}$

С преобразованием координат Севера и Востока в плоские x Земли и y координаты, преобразование имеет форму

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

где

$(ψ)$

- угол в степенях по часовой стрелке между осью x и севером.

Плоское значение z-оси Земли является отрицательной высотой минус эталонная высота (_href):

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

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

Введенный в R2011a

Документация

LLA to Flat Earth

Описание

Ограничения

Порты

Вход

μl - Геодезическая широта и долгота Вектор 2 на 1

h - Высота над уровнем моря скаляр

href - Эталонная высота скаляр

μref lref - Опорное место Вектор 2 на 1

Зависимости

ψref - Направление плоской x Земли -ось скаляр

Зависимости

Выход

Xe - Положение Вектор 3 на 1 | вектор 4 на 1

Параметры

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

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

Flattening - Сплющивание Земли 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

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) - Плоские x Земли и y координаты 0 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`μl` - Геодезическая широта и долгота
Вектор 2 на 1

`h` - Высота над уровнем моря
скаляр

`_href` - Эталонная высота
скаляр

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

`_ψref` - Направление плоской x Земли -ось
скаляр

`_Xe` - Положение
Вектор 3 на 1 | вектор 4 на 1

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

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

`Flattening` - Сплющивание Земли
`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)` - Плоские x Земли и y координаты
`0` (по умолчанию) | скаляром

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