使用c++实现经纬度坐标转VVLH坐标

以下是使用C++实现经纬度坐标转VVLH坐标的示例代码，其中使用WGS84椭球模型作为参考系统和参考点：

#include <cmath>

// 地球半长轴
const double a = 6378137.0;
// 地球扁率
const double f = 1.0 / 298.257223563;
// 地球短半轴
const double b = a * (1.0 - f);
// 地球第一偏心率的平方
const double e2 = (a * a - b * b) / (a * a);

// 将经纬度坐标转换为地心直角坐标系（ECEF坐标系）
void llh2ecef(double lat, double lon, double alt, double& x, double& y, double& z)
{
    double sin_lat = sin(lat);
    double cos_lat = cos(lat);
    double sin_lon = sin(lon);
    double cos_lon = cos(lon);
    double N = a / sqrt(1.0 - e2 * sin_lat * sin_lat);
    x = (N + alt) * cos_lat * cos_lon;
    y = (N + alt) * cos_lat * sin_lon;
    z = (N * (1.0 - e2) + alt) * sin_lat;
}

// 将地心直角坐标系的点转换为地心固定坐标系（ECI坐标系）中的点
void ecef2eci(double x, double y, double z, double jd, double& xx, double& yy, double& zz)
{
    double GMST = 6.30038809898489 + (0.06570982441908 + 1.00273790935 * jd) * jd;
    double cos_GMST = cos(GMST);
    double sin_GMST = sin(GMST);
    xx = cos_GMST * x + sin_GMST * y;
    yy = -sin_GMST * x + cos_GMST * y;
    zz = z;
}

// 将地心固定坐标系（ECI坐标系）中的点转换为局部竖直方向、东西方向、南北方向（VVLH）坐标系中的点
void eci2vvlh(double x, double y, double z, double lat, double lon, double& vv, double& vl, double& vh)
{
    double sin_lat = sin(lat);
    double cos_lat = cos(lat);
    double sin_lon = sin(lon);
    double cos_lon = cos(lon);
    vv = -sin_lat * cos_lon * x - sin_lat * sin_lon * y + cos_lat * z;
    vl = -sin_lon * x + cos_lon * y;
    vh = cos_lat * cos_lon * x + cos_lat * sin_lon * y + sin_lat * z;
}

// 经纬度坐标转VVLH坐标
void llh2vvlh(double lat, double lon, double alt, double jd, double& vv, double& vl, double& vh)
{
    double x, y, z;
    llh2ecef(lat, lon, alt, x, y, z);
    ecef2eci(x, y, z, jd, x, y, z);
    eci2vvlh(x, y, z, lat, lon, vv, vl, vh);
}

使用示例：

double lat = 39.9042;  // 北京的纬度
double lon = 116.4074; // 北京的经度
double alt = 50.0;     // 北京的海拔高度（单位：米）
double jd = 2459455.5; // 2021年9月1日的儒略日数
double vv, vl, vh;
llh2vvlh(lat * M_PI / 180.0, lon * M_PI / 180.0, alt, jd, vv, vl, vh);
std::cout << "vv = " << vv << ", vl = " << vl << ", vh = " << vh << std::endl;

注意：这只是一个简单的示例代码，实际应用中需要考虑更多的因素，比如地球的形状、重力场、大气层等。