1 ECEF坐标系
也叫地心地固直角坐标系。其原点为地球的质心,x轴延伸通过本初子午线(0度经度)和赤道(0deglatitude)的交点。 z轴延伸通过的北极(即,与地球旋转轴重合)。 y轴完成右手坐标系,穿过赤道和90度经度。
2 WGS-84坐标系(LLA)
也就是也叫经纬高坐标系(经度(longitude),纬度(latitude)和高度(altitude)LLA坐标系)。,全球地理坐标系、大地坐标系。可以说是最为广泛应用的一个地球坐标系,它给出一点的大地纬度、大地经度和大地高程而更加直观地告诉我们该点在地球中的位置,故又被称作经纬高坐标系。WGS-84坐标系的X轴指向BIH(国际时间服务机构)1984.0定义的零子午面(Greenwich)和协议地球极(CTP)赤道的交点。Z轴指向CTP方向。Y轴与X、Z轴构成右手坐标系。
一句话解释就是:把前面提到的ECEF坐标系用在GPS中,就是WGS-84坐标系。
其中:
(1):大地纬度是过用户点P的基准椭球面法线与赤道面的夹角。纬度值在-90°到+90°之间。北半球为正,南半球为负。
(2):大地经度是过用户点P的子午面与本初子午线之间的夹角。经度值在-180°到+180°之间。
(3):大地高度h是过用户点P到基准椭球面的法线距离,基准椭球面以内为负,以外为正。
3 东北天坐标系(ENU)
也叫站心坐标系以用户所在位置P为坐标原点。
坐标系定义为: X轴:指向东边 Y轴:指向北边 Z轴:指向天顶
ENU局部坐标系采用三维直角坐标系来描述地球表面,实际应用较为困难,因此一般使用简化后的二维投影坐标系来描述。在众多二维投影坐标系中,统一横轴墨卡托(The Universal Transverse Mercator ,UTM)坐标系是一种应用较为广泛的一种。UTM 坐标系统使用基于网格的方法表示坐标,它将地球分为 60 个经度区,每个区包含6度的经度范围,每个区内的坐标均基于横轴墨卡托投影,如下图所示:
LLA坐标系转ECEF坐标系
** ECEF坐标系转LLA坐标系**
ECEF坐标系下点(X,Y,Z)转换为LLA坐标系下的(lon,lat,alt)
一开始lon是未知的,可以假设为0,经过几次迭代之后就能收敛
update:alt=(p/cos(lat))-N
ECEF坐标系转ENU坐标系
用户所在坐标原点0=(0,0,0),计算点=(,,)在以点0为坐标原点的ENU坐标系位置(e,n,u)这里需要用到LLA坐标系的数据,0的LLA坐标点为0=(0,0,0)
ENU坐标系转ECEF坐标系
LLA坐标系直接转ENU坐标系