[發明專利]針對移動平臺位于極區附近時的坐標變換方法

有效

• 申請號: 201410236123.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104121901A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 宋文彬;馬霞
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種針對移動平臺位于地球南北極附近時的坐標變換方法，其特征在于包括如下步驟：

首先將原點設為移動平臺當前位置A，X軸為平面P1與平面P2的交線，P1為過A點與ECEF坐標系中XZ平面平行的平面，P2為A點所在的水平面，X軸的正向取地心地固ECEF坐標系中X軸的正向，Z軸垂直P2朝下，Y軸與X、Z軸成右手坐標系，以此定義新的機載地理直角坐標系C1；新機載地理直角坐標系相當于移動平臺原NED地理直角坐標系沿Z軸旋轉了一定角度，使X軸平行于由平臺所在位置的正北和正東方向確定的NE水平面與零度經圈所在平面的交線；其次定義移動平臺的新姿態角，其中偏航角為該平臺機軸正向或其機載直角坐標系的X軸在平面P2內投影與新機載地理直角坐標系X軸正向所成夾角，俯仰角和橫滾角則保持不變；最后基于固定形式的轉換矩陣，將目標位置向量由機載直角坐標系轉到新的機載地理直角坐標系C1，再由新的機載地理直角坐標系C1轉到ECEF直角坐標系，利用新的地理坐標系和偏航角完成坐標變換，同時完成相應的逆變換。

2.如權利要求1所述的針對移動平臺位于地球南北極附近時的坐標變換方法，其特征在于，在定義新的機載地理直角坐標系和新的移動平臺姿態角的基礎上，完成目標位置坐標在機載直角坐標系與地心地固ECEF直角坐標系之間的相互轉換。

3.如權利要求1所述的針對移動平臺位于地球南北極附近時的坐標變換方法，其特征在于，定義新的移動平臺姿態角，其中新偏航角為在平面P2內，由新機載地理直角坐標系X軸正向旋轉至機軸正向在平面P2內的投影所轉過的角度，取值范圍為[0,360)度；新俯仰角和新橫滾角則保持以前的定義，分別為機軸正向與平面P2所成的夾角和載機縱向對稱面與縱向鉛垂面之間所成的夾角。

4.如權利要求1所述的針對移動平臺位于地球南北極附近時的坐標變換方法，其特征在于，在載機直角坐標系與機載地理直角坐標系C1之間互相變換中，極區附近移動平臺的三個姿態角新偏航角、俯仰角和橫滾角分別記作(β',ε,γ)，機載直角坐標系下的目標位置向量記作[x₁,y₁,z₁]^T，機載地理直角坐標系C1下的目標位置向量記作[x₂,y₂,z₂]^T，并令矩陣

M=cosϵcosβ′sinϵcosβ′sinγ-sinβ′cosγsinϵβ′cosγ+sinβ′sinγcosϵsinb′sinϵsinβ′sinγ+cosβ′cosγsinϵsinβ′cosγ-cosβ′sinγ-sincosϵsinγcosϵcosγ]]>

a)由機載直角坐標系到機載地理直角坐標系C1的變換：

x2y2z2=Mx1y1z1]]>

b)由機載地理直角坐標系C1到機載直角坐標系的變換：

x1y1z1=M-1x2y2z2.]]>