Coordenadas del plano tangente local - Local tangent plane coordinates

El plano tangente local este norte arriba (ENU) es similar a NED, excepto por el intercambio de 'abajo' por 'arriba' yx por y.

Las coordenadas del plano tangente local ( LTP ), también conocidas como sistema elipsoidal local , sistema de coordenadas geodésicas locales o coordenadas horizontales locales y verticales locales ( LVLH ), son un sistema de coordenadas geográficas basado en el plano tangente definido por la dirección vertical local y la dirección de la Tierra. eje de rotacion. Consta de tres coordenadas : una representa la posición a lo largo del eje norte, otra a lo largo del eje este local y la otra representa la posición vertical . Existen dos variantes para diestros :coordenadas este, norte, arriba ( ENU ) y norte, este, abajo ( NED ). Sirven para representar vectores estatales que se utilizan comúnmente en la aviación y la cibernética marina.

Ejes

Estos marcos dependen de la ubicación. Para los movimientos alrededor del mundo, como la navegación aérea o marítima, los marcos se definen como tangentes a las líneas de coordenadas geográficas :

Coordenadas locales este, norte, arriba (ENU)

En muchas aplicaciones de orientación y seguimiento, el sistema de coordenadas cartesianas local Este, Norte, Arriba (ENU) es mucho más intuitivo y práctico que las coordenadas ECEF o geodésicas. Las coordenadas ENU locales se forman a partir de un plano tangente a la superficie de la Tierra fijada a una ubicación específica y, por lo tanto, a veces se lo conoce como plano "Tangente local" o "geodésico local". Por convención, el eje este está etiquetado , el norte y el arriba .

Coordenadas locales norte, este, abajo (NED)

En un avión, la mayoría de los objetos de interés están debajo del avión, por lo que es sensato definirlo como un número positivo. Las coordenadas Norte, Este, Abajo (NED) permiten esto como una alternativa a la ENU. Por convención, el eje norte está etiquetado , el este y el abajo . Para evitar confusiones entre y , etc. en este artículo restringiremos el marco de coordenadas local a ENU.

El origen de este sistema de coordenadas generalmente se elige como un punto en la superficie del geoide debajo del centro de gravedad de la aeronave. Sin embargo, se debe tener cuidado ya que, si la aeronave está acelerando (girando o acelerando linealmente), entonces las coordenadas NED ya no son coordenadas inerciales.

Las coordenadas NED son similares a ECEF en que son cartesianas, sin embargo, pueden ser más convenientes debido a los números relativamente pequeños involucrados y también debido a los ejes intuitivos. Las coordenadas NED y ECEF se pueden relacionar con la siguiente fórmula:

donde es una posición 3D en un sistema NED, es la posición ECEF correspondiente, es la posición ECEF de referencia (donde se origina el plano tangente local) y es una matriz de rotación cuyas columnas son los ejes norte, este y abajo. puede definirse convenientemente a partir de la latitud y longitud correspondientes a :

Tenga en cuenta que esta es en realidad una matriz de rotación para el plano tangente local ENU. Consulte el enlace a continuación para obtener un método y una explicación más detallados.

Ver también

Referencias

  1. ^ Torge, Wolfgang; Müller, Jürgen (29 de mayo de 2012). Geodesia . DE GRUYTER. doi : 10.1515 / 9783110250008 . ISBN 978-3-11-020718-7.
  2. Seeber, Günter (19 de junio de 2003). Geodesia satelital . Walter de Gruyter. doi : 10.1515 / 9783110200089 . ISBN 978-3-11-017549-3.
  3. ^ "Geodesia". Topografía por satélite GPS . Hoboken, Nueva Jersey, EE.UU .: John Wiley & Sons, Inc. 11/04/2015. págs. 129–206. doi : 10.1002 / 9781119018612.ch4 . ISBN 978-1-119-01861-2.
  4. ^ Cai, Guowei; Chen, Ben M .; Lee, Tong Heng (2011). Sistemas de helicópteros no tripulados . Saltador. pp.  27 . ISBN 978-0-85729-634-4.
  5. ^ Cai, Guowei; Chen, Ben M .; Lee, Tong Heng (2011). Sistemas de helicópteros no tripulados . Saltador. págs.  32 . ISBN 978-0-85729-634-4.