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LLA to ECEF Position

測地緯度、経度、惑星楕円体上の高度から地球中心の地球固定位置（ECEF）を計算します。

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ライブラリ:
Aerospace Blockset / Utilities / Axes Transformations

説明

LLA to ECEF Position ブロックは、測地緯度 $$\left(\overline{\mu }\right)$$、経度 $$\left(\overline{\iota }\right)$$、および惑星楕円体上の高度$$\left(\overline{h}\right)$$ を ECEF 位置 $$\left(\overline{p}\right)$$ の 3 行 1 列のベクトルに変換します。緯度と経度の値は任意の値にすることができます。ただし、緯度値が +90 および -90 の場合、極の特異性により予期しない値が返される可能性があります。ECEF 位置計算の詳細については、アルゴリズム を参照してください。

例

歳差参照フレームを持つ重力モデル

Aerospace Blockset™ ブロックを使用して、歳差参照フレームを持つさまざまな重力モデルを実装します。

• ライブ スクリプトを開く

制限

• この惑星は楕円体であると推定されます。球状の惑星を使用するには、扁平率パラメーターをゼロに設定します。

• ECEF 座標系の実装では、原点が惑星の中心にあり、x 軸がグリニッジ子午線と赤道と交差し、z 軸が惑星の平均回転軸で北が正であり、y 軸が右手系を完成させると想定されています。

端子

入力

μ l — 測地緯度と経度

2 行 1 列のベクトル

測地緯度と経度。2 行 1 列のベクトルとして度単位で指定されます。

データ型: double

h — 高度

スカラー

惑星の楕円体上の高度。スカラーとして指定します。

データ型: double

Output

X_f — 位置

3行1列のベクトル

ECEF フレーム内の位置。h ポートの入力と同じ単位で、3 行 1 列のベクトルとして返されます。

データ型: double

パラメーター

単位 — 単位

メートル法 (MKS) (既定値) | English

パラメーターと出力単位:

単位	CGから惑星の中心までの半径	赤道半径
Metric (MKS)	メートル	メートル
English	フィート	フィート

依存関係

これを有効にするには、惑星モデルをEarth (WGS84)に設定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: units

型: 文字ベクトル

値: 'Metric (MKS)' | 'English'

既定の設定: 'Metric (MKS)'

惑星モデル — 惑星モデル

地球 (WGS84) (既定値) | カスタム

使用する惑星モデル、カスタム または 地球 (WGS84)。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: ptype

型: 文字ベクトル

値: 'Earth (WGS84)' | 'Custom'

既定の設定: 'Earth (WGS84)'

扁平率 — 惑星の平坦化

1/298.257223563 (既定値) | スカラー

惑星の平坦化。double スカラーとして指定されます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、惑星モデルをCustomに設定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: F

型: 文字ベクトル

値: double スカラー

既定の設定: 1/298.257223563

惑星の赤道半径 — 惑星の赤道半径

6378137 (既定値) | スカラー

ECEF 位置の希望単位と同じ単位での、惑星の赤道における半径。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、惑星モデルをCustomに設定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: R

型: 文字ベクトル

値: double スカラー

既定の設定: 6378137

アルゴリズム

ECEF の位置は、平均海面での地心緯度(λ_s) と経度から次のように計算されます。

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

ここで、平均海面での地心緯度と地表点の半径 (r_s) は平坦化 $$\left(\overline{f}\right)$$ によって定義され、赤道半径$$\left(\overline{R}\right)$$ は次の関係にあります。

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

参照

[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.

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

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

トピック

• Fundamental Coordinate System Concepts