地心地固(ecef)坐标系与东北天(enu)坐标系转换

地心地固（ECEF）坐标系与东北天（ENU）坐标系是两种常用的地理坐标系，用于描述物体的位置和方向。它们之间可以进行坐标转换。

地心地固坐标系是以地球中心为原点，以地球自转轴为Z轴建立的坐标系。它的X轴指向经度为0度的子午线，Y轴指向经度为90度的子午线，Z轴垂直于地球表面向上。地心地固坐标系可以直接通过地球球面坐标（经度、纬度、高度）与直角坐标系（X轴、Y轴、Z轴）进行转换。

东北天坐标系是与特定位置相关的本地坐标系，它的X轴指向东方，Y轴指向北方，Z轴垂直于地表向上。在东北天坐标系中，物体的位置和方向是相对于参考点而言的。

坐标系的转换可以通过旋转、平移和缩放等变换来实现。具体做法是先将地心地固坐标系中的点转换为地球上某一特定点的局部东北天坐标系中的点，再通过旋转将该点转换为目标位置的本地东北天坐标系中的点。

转换的具体步骤是先确定参考点的经纬度坐标以及在地心地固坐标系中的坐标，然后计算出地心地固坐标系中参考点到目标点的旋转角度和缩放比例，最后将地心地固坐标系中的点进行旋转平移与缩放变换，得到目标位置的东北天坐标系中的点坐标。

通过地心地固坐标系和东北天坐标系的转换，我们可以方便地描述物体在空间中的位置和方向，应用于导航、航空、航天等领域。

相关问题

经纬高坐标系-ECEF坐标系-ENU坐标系 相互转换 C/C++

以下是经纬高坐标系（LLH）到地心地固坐标系（ECEF）的转换代码示例（C++）：

#include <cmath>

// WGS84椭球参数
const double a = 6378137.0; // 长半轴
const double b = 6356752.3142; // 短半轴
const double f = (a - b) / a; // 扁率

// LLH转ECEF
void llh2ecef(const double& lat, const double& lon, const double& alt, double& x, double& y, double& z)
{
    double N = a / std::sqrt(1 - f * f * std::sin(lat) * std::sin(lat));
    x = (N + alt) * std::cos(lat) * std::cos(lon);
    y = (N + alt) * std::cos(lat) * std::sin(lon);
    z = (N * (1 - f * f) + alt) * std::sin(lat);
}

以下是地心地固坐标系（ECEF）到局部东北天坐标系（ENU）的转换代码示例（C++）：

// ECEF转ENU
void ecef2enu(const double& x, const double& y, const double& z, const double& lat0, const double& lon0, const double& alt0, double& e, double& n, double& u)
{
    double dx = x - (std::sin(lat0) * std::cos(lon0) * y - std::sin(lat0) * std::sin(lon0) * x + std::cos(lat0) * z);
    double dy = y - (-std::sin(lon0) * dx + std::cos(lon0) * y);
    double dz = z - (std::cos(lat0) * std::cos(lon0) * x + std::cos(lat0) * std::sin(lon0) * y + std::sin(lat0) * z);

    e = -std::sin(lon0) * dx + std::cos(lon0) * dy;
    n = -std::sin(lat0) * std::cos(lon0) * dx - std::sin(lat0) * std::sin(lon0) * dy + std::cos(lat0) * dz;
    u = std::cos(lat0) * std::cos(lon0) * dx + std::cos(lat0) * std::sin(lon0) * dy + std::sin(lat0) * dz;
}

需要注意的是，以上代码示例中输入参数的单位应该是弧度。

c++ 大地坐标系转地心地固坐标系

大地坐标系转地心地固坐标系的过程如下：
1. 首先，大地坐标系表示的是地球上某一点的经纬度和海拔高度（BLH）信息。而地心地固坐标系使用的是笛卡尔坐标系（XYZ），表示地球上某一点相对于地球球心的直角坐标。
2. 通过一系列的数学公式和转换方法，可以将大地坐标系的经纬度和海拔高度转换为地心地固坐标系的笛卡尔坐标。
3. 具体的转换方法涉及到大地椭球的参数、大地经纬度的变换、大地高度的变换等。
4. 比较常用的转换方法是将大地坐标系转换为地心地固坐标系的空间直角坐标系，即将经纬度变换为笛卡尔坐标系的X、Y、Z坐标。
5. 转换过程中需要使用到大地椭球的参数，包括椭球的长半轴、扁率等。
6. 通过这样的转换，可以将大地坐标系表示的点的位置转换为地心地固坐标系下的点的位置。

综上所述，大地坐标系转地心地固坐标系涉及到一系列的数学转换方法和公式，通过将经纬度和海拔高度转换为地心地固坐标系的笛卡尔坐标，实现两者之间的转换。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [大地坐标系(WGS-84)、地心地固坐标系(ECEF)与东北天坐标系(ENU)的相互转换C语言代码分享](https://blog.csdn.net/weixin_39860064/article/details/111525140)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [大地经纬度坐标与地心地固坐标的的转换](https://blog.csdn.net/charlee44/article/details/119979831)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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