基于高斯投影的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法研究

楊佼 趙曉陽 范雪峰 胡慶杰 劉永鵬

【摘 ?要】在軍事指揮系統(tǒng)中，經(jīng)常遇到地理坐標(biāo)和平面直角坐標(biāo)相互轉(zhuǎn)換的問題。如何快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，是指揮系統(tǒng)中考慮的基本問題。本文以地圖投影變換為理論基礎(chǔ)，通過對高斯-克呂格投影的簡要分析，給出了簡化的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，經(jīng)算例證明該算法實(shí)時(shí)性好、計(jì)算精度高。

【關(guān)鍵詞】高斯-克呂格投影;地理坐標(biāo);平面直角坐標(biāo)

Abstract：In military command system，there is always the problem of inter-conversion between geographic coordinate and plane rectangular coordinate.How to convert coordinate quickly and accurately is a primary considered problem in command system.By analyzing Gauss-Kruger projection，a simplified coordinate inter-conversion formula on the basis of map projection theory is provided.Experimental result shows that this algorithm is efficient and highly accurate.

Keywords：Gauss-Kruger;geographic coordinate;plane rectangular coordinate

1 引言

常用計(jì)算作為軍事指揮系統(tǒng)的一個(gè)重要輔助構(gòu)件，主要實(shí)現(xiàn)了測地計(jì)算和專用計(jì)算功能，為指揮員作戰(zhàn)籌劃和輔助決策提供了基本的計(jì)算工具。在常用計(jì)算中，經(jīng)常遇到輸入條件以地理坐標(biāo)（經(jīng)緯度）表示，在計(jì)算過程中需要將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)，輸出時(shí)又以地理坐標(biāo)返回。因此，快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換就顯得尤為重要，不少文獻(xiàn)對此進(jìn)行過研究，但在實(shí)時(shí)性方面普遍存在一定的缺陷。本文從工程實(shí)際出發(fā)，給出了簡化的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，經(jīng)分析表明，該方法在精度和實(shí)時(shí)性上均能滿足實(shí)際的應(yīng)用要求。

2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型

假設(shè)地球上一點(diǎn)的地理坐標(biāo)為（L，B），平面直角坐標(biāo)為（x，y），坐標(biāo)轉(zhuǎn)換就是已知（L，B）求解（x，y）和已知（x，y）求解（L，B）的過程。

2.1高斯投影正算

4.結(jié)束語

本文從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，基于高斯-克呂格投影給出了簡化的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法，實(shí)踐證明該方法不僅準(zhǔn)確度高，而且實(shí)時(shí)性強(qiáng)，與其它算法相比結(jié)構(gòu)相對簡單，大大提高了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的效率，目前已成功應(yīng)用于某火箭炮指揮系統(tǒng)中，可滿足工程研制需求，具有一定的軍事應(yīng)用價(jià)值。

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（作者單位：北方自動(dòng)控制技術(shù)研究所）