CN112651106B - 一种等间距大圆航线确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请属于飞机航线设计领域，涉及一种等间距大圆航线确定方法及装置。该方法包括：步骤S1、确定大圆航线的起点和终点的经纬度；步骤S2、根据高斯‑克吕格投影的正算公式，计算出所述起点和终点对应的大圆航线平面坐标；步骤S3、计算大圆航线平面坐标下起点与终点的距离；步骤S4、将所述大圆航线平面坐标下起点与终点的距离按设定间隔划分，计算各间隔点的平面坐标；步骤S5、利用高斯‑克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度。本申请解决了传统墨卡托投影在高纬度地区严重偏离大圆航线的问题，使航线更加趋近于真实的地球大圆航线，符合远程航行的经济原则。

Description

一种等间距大圆航线确定方法及装置
技术领域
本申请属于飞机航线设计领域，特别涉及一种等间距大圆航线确定方法及装置。
背景技术
长距离航行时飞机的显示位置与航线的相对与实际不符。真实的地球是一个椭球体，因此严格意义上来说，在两个点之间的等高度飞行的航路并不是直线，而是一条与地球表面同样曲率的弧线。机上显示器显示的航线为当两个航路点之间的直线，与实际飞机飞行的航线会存在较大的误差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种等间距大圆航线确定方法及装置，应用于飞机远距离航行的最优航线设计方面。
本申请第一方面提供了一种等间距大圆航线确定方法，包括：
步骤S1、确定大圆航线的起点和终点的经纬度；
步骤S2、根据高斯-克吕格投影的正算公式，计算出所述起点和终点对应的大圆航线平面坐标；
步骤S3、计算大圆航线平面坐标下起点与终点的距离；
步骤S4、将所述大圆航线平面坐标下起点与终点的距离按设定间隔划分，计算各间隔点的平面坐标；
步骤S5、利用高斯-克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度。
优选的是，所述设定间隔为40-60km。
优选的是，所述设定间隔为50km。
优选的是，进一步包括：
步骤S6、依据步骤S5计算的多个所述经纬度形成大圆航线，用于指导飞机航行。
本申请第二方面提供了一种等间距大圆航线确定装置，包括：
起始经纬度确定模块，用于确定大圆航线的起点和终点的经纬度；
起始平面坐标计算模块，用于根据高斯-克吕格投影的正算公式，计算出所述起点和终点对应的大圆航线平面坐标；
距离计算模块，用于计算大圆航线平面坐标下起点与终点的距离；
间隔划分模块，用于将所述大圆航线平面坐标下起点与终点的距离按设定间隔划分，计算各间隔点的平面坐标；
间隔点经纬度确定模块，用于利用高斯-克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度。
优选的是，所述设定间隔为40-60km。
优选的是，所述设定间隔为50km。
优选的是，进一步包括：
大圆航线确定模块，用于依据所述间隔点经纬度确定模块计算的多个所述经纬度形成大圆航线，用于指导飞机航行。
本申请解决了传统墨卡托投影在高纬度地区严重偏离大圆航线的问题，使航线更加趋近于真实的地球大圆航线，符合远程航行的经济原则。本申请解决了现有方法在高纬度地区计算误差大，起点与终点纬度相近时计算结果发散的问题，适用性更广、精度更改。有效扩展了等间距大圆航线设计的适用范围，为飞机远距离航行航线设计提供了有力技术支撑。
附图说明
图1是本申请等间距大圆航线确定方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请第一方面，一种等间距大圆航线确定方法，如图1所示，主要包括：
步骤S1、确定大圆航线的起点和终点的经纬度；
步骤S2、根据高斯-克吕格投影的正算公式，计算出所述起点和终点对应的大圆航线平面坐标；
步骤S3、计算大圆航线平面坐标下起点与终点的距离；
步骤S4、将所述大圆航线平面坐标下起点与终点的距离按设定间隔划分，计算各间隔点的平面坐标；
步骤S5、利用高斯-克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度。
在一些可选实施方式中，所述设定间隔为40-60km。
在一些可选实施方式中，所述设定间隔为50km。
在一些可选实施方式中，进一步包括：
步骤S6、依据步骤S5计算的多个所述经纬度形成大圆航线，用于指导飞机航行。
本申请主要解决的问题是给定起点和终点的经纬度，以给定的间隔距离划分这段航路，求取各间隔拐点的经纬度坐标，以达到以折线的形式来表示一条大圆航线。
在步骤S1-S2中，(1)由起点和终点的经纬度，根据“高斯-克吕格投影”的正算公式，计算出起点和终点的对应平面坐标，以及两点之间的距离，如表1所示。
表1经纬度坐标与地面坐标对应表
高斯投影正算公式如下：
其中，
X-椭球纬度B对应的中央子午线上的弧长；
e-椭球第一偏心率；
e'-椭球第二偏心率；
a-椭球长轴半径；
N-椭球卯酉圈曲率半径；
B-大地纬度；
l-大地经差(大地经度-中央经线经度)；
t＝tan B；
η＝e'cos B。
之后，根据给定的间隔距离计算各间隔点的平面坐标，本实施例中，可根据需求设置间隔距离50km,求出间隔点的平面坐标，如表2所示。
表2各间隔点平面坐标
最后，利用高斯-克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度，对应输出。
高斯投影坐标反算公式如下：
结果如表3所示。
表3各间隔点经纬度
本申请在以往的型号上均未实现，解决了传统墨卡托投影在高纬度地区严重偏离大圆航线的问题，使航线更加趋近于真实的地球大圆航线，符合远程航行的经济原则。
本申请解决了现有方法在高纬度地区计算误差大，起点与终点纬度相近时计算结果发散的问题，适用性更广、精度更改。有效扩展了等间距大圆航线设计的适用范围，为飞机远距离航行航线设计提供了有力技术支撑。
本申请第二方面提供了一种与上述方法对应的等间距大圆航线确定装置，包括：
起始经纬度确定模块，用于确定大圆航线的起点和终点的经纬度；
起始平面坐标计算模块，用于根据高斯-克吕格投影的正算公式，计算出所述起点和终点对应的大圆航线平面坐标；
距离计算模块，用于计算大圆航线平面坐标下起点与终点的距离；
间隔划分模块，用于将所述大圆航线平面坐标下起点与终点的距离按设定间隔划分，计算各间隔点的平面坐标；
间隔点经纬度确定模块，用于利用高斯-克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度。
在一些可选实施方式中，所述设定间隔为40-60km。
在一些可选实施方式中，所述设定间隔为50km。
在一些可选实施方式中，进一步包括：
大圆航线确定模块，用于依据所述间隔点经纬度确定模块计算的多个所述经纬度形成大圆航线，用于指导飞机航行。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种等间距大圆航线确定方法，其特征在于，包括：
步骤S1、确定大圆航线的起点和终点的经纬度；
步骤S2、根据高斯-克吕格投影的正算公式，计算出所述起点和终点对应的大圆航线平面坐标；
步骤S3、计算大圆航线平面坐标下起点与终点的距离；
步骤S4、将所述大圆航线平面坐标下起点与终点的距离按设定间隔划分，计算各间隔点的平面坐标；
步骤S5、利用高斯-克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度。
2.如权利要求1所述的等间距大圆航线确定方法，其特征在于，所述设定间隔为40-60km。
3.如权利要求2所述的等间距大圆航线确定方法，其特征在于，所述设定间隔为50km。
4.如权利要求1所述的等间距大圆航线确定方法，其特征在于，进一步包括：
步骤S6、依据步骤S5计算的多个所述经纬度形成大圆航线，用于指导飞机航行。
5.一种等间距大圆航线确定装置，其特征在于，包括：
起始经纬度确定模块，用于确定大圆航线的起点和终点的经纬度；
起始平面坐标计算模块，用于根据高斯-克吕格投影的正算公式，计算出所述起点和终点对应的大圆航线平面坐标；
距离计算模块，用于计算大圆航线平面坐标下起点与终点的距离；
间隔划分模块，用于将所述大圆航线平面坐标下起点与终点的距离按设定间隔划分，计算各间隔点的平面坐标；
间隔点经纬度确定模块，用于利用高斯-克吕格投影的反算公式，将各间隔点的平面坐标转换为经纬度。
6.如权利要求5所述的等间距大圆航线确定装置，其特征在于，所述设定间隔为40-60km。
7.如权利要求6所述的等间距大圆航线确定装置，其特征在于，所述设定间隔为50km。
8.如权利要求5所述的等间距大圆航线确定装置，其特征在于，进一步包括：
大圆航线确定模块，用于依据所述间隔点经纬度确定模块计算的多个所述经纬度形成大圆航线，用于指导飞机航行。
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