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LLA to ECEF Position

지구 타원체 위의 측지 위도, 경도 및 고도로부터 ECEF(지구중심고정) 위치를 계산합니다.

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라이브러리:
Aerospace Blockset / Utilities / Axes Transformations

설명

LLA to ECEF Position 블록은 지구 타원체 위의 측지 위도 $$\left(\overline{\mu }\right)$$, 경도 $$\left(\overline{\iota }\right)$$, 고도 $$\left(\overline{h}\right)$$를 ECEF 위치 $$\left(\overline{p}\right)$$의 3x1 벡터로 변환합니다. 위도와 경도 값은 어떠한 값이라도 될 수 있습니다. 그러나 극지방의 특이점으로 인해 위도 값 +90과 -90은 예상치 못한 값을 반환할 수 있습니다. ECEF 위치 계산에 대한 자세한 내용은 알고리즘를 참조하세요.

예제

Gravity Models with Precessing Reference Frame

Implement various gravity models with precessing reference frames using Aerospace Blockset™ blocks.

• 라이브 스크립트 열기

제한 사항

• 이 행성은 타원형일 것으로 추정된다. 구형 행성을 사용하려면 Flattening 파라미터를 0으로 설정합니다.

• ECEF 좌표계를 구현하려면 원점이 행성의 중심이고, x축이 그리니치 자오선과 적도를 교차하고, z축이 행성의 평균 회전축으로 북쪽을 향해 양의 값을 가지며, y축이 우측 좌표계를 완성한다고 가정합니다.

포트

입력

μ l — 측지 위도 및 경도

2x1 벡터

측지적 위도와 경도는 2x1 벡터로 지정되며, 단위는 도입니다.

데이터형: double

h — 고도

스칼라

행성 타원체 위의 고도이며 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: double

출력

X_f — 위치

3x1 벡터

h 포트의 입력과 동일한 단위로 3x1 벡터로 반환되는 ECEF 프레임의 위치입니다.

데이터형: double

파라미터

Units — 단위

Metric (MKS) (디폴트 값) | English

파라미터 및 출력 단위:

단위	CG에서 행성 중심까지의 반경	적도 반경
Metric (MKS)	미터	미터
English	피트	피트

종속성

이 기능을 활성화하려면 행성 모델을 Earth (WGS84)로 설정하세요.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: units

유형: 문자형 벡터

값: 'Metric (MKS)' | 'English'

기본값: 'Metric (MKS)'

Planet model — 행성 모델

Earth (WGS84) (디폴트 값) | 사용자 지정

사용할 행성 모델은 Custom 또는 Earth (WGS84)입니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: ptype

유형: 문자형 벡터

값: 'Earth (WGS84)' | 'Custom'

기본값: 'Earth (WGS84)'

Flattening — 행성의 평탄화

1/298.257223563 (디폴트 값) | 스칼라

double형 스칼라로 지정된 행성의 편평화.

종속성

이 파라미터를 활성화하려면 행성 모델을 Custom로 설정하세요.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: F

유형: 문자형 벡터

값: double형 스칼라

기본값: 1/298.257223563

Equatorial radius of planet — 적도에서의 행성 반경

6378137 (디폴트 값) | 스칼라

ECEF 위치에 필요한 단위와 동일한 단위로 나타낸 행성 적도의 반경입니다.

종속성

이 파라미터를 활성화하려면 행성 모델을 Custom로 설정하세요.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: R

유형: 문자형 벡터

값: double형 스칼라

기본값: 6378137

알고리즘

ECEF 위치는 평균 해수면(λ_s)에서의 지구 중심 위도와 경도로부터 다음을 사용하여 계산됩니다.

$$\overline{p}=\left[\begin{array}{c}{\overline{p}}_x\\ {\overline{p}}_y\\ {\overline{p}}_z\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{r}_s\cos {\lambda }_s\cos \iota +h\cos \mu \cos \iota \\ r_s\cos {\lambda }_s\sin \iota +h\cos \mu \sin \iota \\ r_s\sin {\lambda }_s+h\sin \mu \end{array}\right],$$

여기서 평균 해수면에서의 지구 중심 위도와 표면 지점(r_s)에서의 반경은 다음 관계식에 따라 평탄화된 $$\left(\overline{f}\right)$$와 적도 반경 $$\left(\overline{R}\right)$$로 정의됩니다.

$$\begin{array}{l}{\lambda }_s=\text{atan}\left({(1-f)}^2\tan \mu \right)\\ \\ r_s=\sqrt{\frac{R^2}{1+\left(1/{(1-f)}^2-1\right){\sin }^2{\lambda }_s}}\end{array}$$

참고 문헌

[1] Stevens, B. L., and F. L. Lewis. Aircraft Control and Simulation, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 1992.

[2] Zipfel, Peter H., Modeling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamics. Second Edition. Reston, VA: AIAA Education Series, 2000.

[3] Recommended Practice for Atmospheric and Space Flight Vehicle Coordinate Systems, R-004-1992, ANSI/AIAA, February 1992.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

참고 항목

Direction Cosine Matrix ECEF to NED | Direction Cosine Matrix ECEF to NED to Latitude and Longitude | ECEF Position to LLA | Flat Earth to LLA | Radius at Geocentric Latitude

도움말 항목

• Fundamental Coordinate System Concepts