[发明专利]针对移动平台位于极区附近时的坐标变换方法

摘要

本发明提出的一种针对移动平台位于地球南北极附近时的坐标变换方法，旨在提供一种受移动平台运动和定位误差影响较小，可操作性强，立足于构建新的机载地理直角坐标系，简单易懂的坐标变换方法。本发明可以通过下述方案予以实现：定义新的机载地理直角坐标系，原点设为移动平台当前位置A，X轴为平面P1与P2的交线，P1为过A点与ECEF坐标系中XZ平面平行的平面，P2为A点所在的水平面，其正向取ECEF坐标系中X轴正向，Z轴垂直P2朝下，Y轴与X、Z轴成右手坐标系；定义新的偏航角为机轴正向在平面P2内投影与新机载地理直角坐标系X轴正向所成的夹角；利用新的地理直角坐标系和偏航角完成坐标变换。

主权项

一种针对移动平台位于地球南北极附近时的坐标变换方法，其特征在于包括如下步骤：首先将原点设为移动平台当前位置A，X轴为平面P1与平面P2的交线，P1为过A点与ECEF坐标系中XZ平面平行的平面，P2为A点所在的水平面，X轴的正向取地心地固ECEF坐标系中X轴的正向，Z轴垂直P2朝下，Y轴与X、Z轴成右手坐标系，以此定义新的机载地理直角坐标系C1；新机载地理直角坐标系相当于移动平台原NED地理直角坐标系沿Z轴旋转了一定角度，使X轴平行于由平台所在位置的正北和正东方向确定的NE水平面与零度经圈所在平面的交线；其次定义移动平台的新姿态角，其中偏航角为该平台机轴正向或其机载直角坐标系的X轴在平面P2内投影与新机载地理直角坐标系X轴正向所成夹角，俯仰角和横滚角则保持不变；最后基于固定形式的转换矩阵，将目标位置向量由机载直角坐标系转到新的机载地理直角坐标系C1，再由新的机载地理直角坐标系C1转到ECEF直角坐标系，利用新的地理坐标系和偏航角完成坐标变换，同时完成相应的逆变换。