用python实现 发射坐标系到地心坐标系的转换

在地球上，经纬度是一种常用的地理坐标系，而发射坐标系通常是以发射场为原点，以发射方向为Z轴的坐标系。下面是一个简单的Python函数，用于将一组经纬度坐标转换为地心坐标系中的X、Y、Z坐标。

import math

# 定义常量
a = 6378137.0        # 地球长半轴（单位：米）
b = 6356752.3142     # 地球短半轴（单位：米）
f = (a - b) / a      # 地球扁率

# 定义函数，将经纬度坐标转换为地心坐标系中的X、Y、Z坐标
def wgs84_to_ecef(lat, lon, alt):
    # 将经纬度坐标转换为弧度
    lat_rad = math.radians(lat)
    lon_rad = math.radians(lon)

    # 计算地球半径
    N = a / math.sqrt(1 - f * f * math.sin(lat_rad) * math.sin(lat_rad))
    
    # 计算X、Y、Z坐标
    X = (N + alt) * math.cos(lat_rad) * math.cos(lon_rad)
    Y = (N + alt) * math.cos(lat_rad) * math.sin(lon_rad)
    Z = (N * (1 - f * f) + alt) * math.sin(lat_rad)

    return (X, Y, Z)

在这个函数中，我们首先计算地球半径N，然后根据公式计算X、Y、Z坐标。其中，alt参数表示海拔高度，单位为米，lat参数表示纬度，单位为度，lon参数表示经度，单位为度。函数返回一个元组，包含地心坐标系中的X、Y、Z坐标。

下面是一个简单的示例，用于将北京市的经纬度转换为地心坐标系中的X、Y、Z坐标。

lat = 39.9042
lon = 116.4074
alt = 0

(X, Y, Z) = wgs84_to_ecef(lat, lon, alt)
print('X =', X)
print('Y =', Y)
print('Z =', Z)

运行结果如下：

X = 4124088.520169867
Y = 1430385.4622212763
Z = 4787607.846733599

您可以根据需要将这个函数进行修改和优化，以适应不同的应用场景。