已知飞行器的vx和vy(单位为m/s),经纬度如何变化,给我C++代码

时间: 2024-10-14 07:04:22 浏览: 35
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一种基于Lévy飞行轨迹的蝙蝠算法

在地理坐标系中,给定飞行器的速度分量(vx 和 vy)并不直接对应纬度和经度的变化,因为速度是一个矢量,需要地球的球面几何模型(如经纬度到笛卡尔坐标的转换)来进行计算。通常,你需要将速度分解成水平和垂直方向,并考虑到地球曲率的影响。 以下是一个简化的示例,展示了如何基于地理坐标系的假设(例如近似地球为圆,忽略海拔高度变化)计算飞行器速度对经纬度的影响。请注意,这仅适用于教学目的,实际应用会更复杂,需要用到地理信息系统库(如proj4库)或专门的地理定位API: ```cpp #include <cmath> // 地球半径 (米) const double EARTH_RADIUS = 6371e3; // 经纬度到笛卡尔坐标的转换函数 double latToRadians(double latitude) { return M_PI * (latitude + 90) / 180.0; } double lonToRadians(double longitude) { return M_PI * longitude / 180.0; } std::pair<double, double> velocityToDegrees(double vx, double vy, double lat, double lon) { // 将速度从m/s转换为km/h vx *= 1000.0 / 3600.0; vy *= 1000.0 / 3600.0; // 地球半径的弧度值 const double earthRadiusRadians = EARTH_RADIUS * M_PI / 180.0; // 计算水平速度影响的角度 double dLon = (vx / earthRadiusRadians) * cos(latToRadians(lat)); // 使用极角公式计算新纬度 double newLat = atan2(sin(latToRadians(lat)) * cos(dLon), cos(latToRadians(lat))) + (lon - lonToRadians(0)) * M_PI / 180.0; // 新经度保持不变(简化版本) double newLon = lon; return std::make_pair(degreesToRadians(newLat), degreesToRadians(newLon)); } // 转换为度数的辅助函数 double radiansToDegrees(double rad) { return rad * 180.0 / M_PI; } int main() { double vx = 100.0; // 水平速度 (m/s) double vy = 50.0; // 垂直速度 (m/s) double initialLat = 37.7749; // 初始纬度 (deg) double initialLon = -122.4194; // 初始经度 (deg) auto [newLat, newLon] = velocityToDegrees(vx, vy, initialLat, initialLon); std::cout << "New latitude: " << radiansToDegrees(newLat) << "°" << ", New longitude: " << radiansToDegrees(newLon) << "°\n"; // 注意这个例子假设地球是完美的球体,真实情况下可能会有误差
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/* @brief @param[in] gx gy gz 为各轴角速度,单位为rad/s @param[in] ax ay az 为各轴加速度,单位为m/s^2 @param[in] halfT 为更新周期的一半,单位为s @param[out] pitch roll yaw 为当前欧拉角,单位为度 */ float q0 = 1, q1 = 0, q2 = 0, q3 = 0; float q0temp, q1temp, q2temp, q3temp; float vx, vy, vz; float ex, ey, ez; float ix = 0, iy = 0, iz = 0; float kp = 1, ki = 0; void func(float *pitch, float *roll, float *yaw, float gx, float gy, float gz, float ax, float ay, float az, float halfT) { float norm; if(ax * ay *az != 0) { /* 归一化加速度 */ norm = inVSqrt(ax*ax + ay*ay + az*az); ax = ax * norm; ay = ay * norm; az = az * norm; /* 计算当前各轴加速度 */ vx = 2*(q1*q3 - q0*q2); vy = 2*(q0*q1 + q2*q3); vz = q0*q0 - q1*q1 - q2*q2 + q3*q3; /* 计算加速度正交 */ ex = (ay*vz - az*vy) ; ey = (az*vx - ax*vz) ; ez = (ax*vy - ay*vx) ; /* 融合 */ ix += ex; iy += ey; iz += ez; gx = gx + kp*ex + ki*ix; gy = gy + kp*ey + ki*iy; gz = gz + kp*ez + ki*iz; } q0temp=q0; q1temp=q1; q2temp=q2; q3temp=q3; q0 = q0temp + (-q1temp*gx - q2temp*gy - q3temp*gz)*halfT; q1 = q1temp + ( q0temp*gx + q2temp*gz - q3temp*gy)*halfT; q2 = q2temp + ( q0temp*gy - q1temp*gz + q3temp*gx)*halfT; q3 = q3temp + ( q0temp*gz + q1temp*gy - q2temp*gx)*halfT; norm = inVSqrt(q0*q0 + q1*q1 + q2*q2 + q3*q3); q0 = q0 * norm; q1 = q1 * norm; q2 = q2 * norm; q3 = q3 * norm; *roll = atan2(2 * (q2 * q3 + q0 * q1), q0*q0 - q1*q1 - q2*q2 + q3*q3)* 57.295773f; *pitch = -asin(2 * (q1 * q3 - q0 * q2))*57.295773f; *yaw = atan2(2 * (q1 * q2 - q0 * q3), q0*q0 + q1*q1 - q2*q2 - q3*q3)*57.295773f; }

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