雷达数据处理时经常会遇到坐标系转化的问题。一种常见的应用场景是已知雷达的经纬高,目标在大地坐标系下的xyz,需要解算出该目标在雷达坐标系下的xyz或RAE。
一、大地坐标系
大地坐标系是将地球看作椭球体,椭球球心即为坐标原点,地面上某点的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H 3个坐标分量来表示。其地面上一点的大地经度L为大地起始子午面与该点所在的子午面所构成的二面角,由起始子午面起算,向东为正,称为东经(0~180),向西为负,称为西经(0~180);大地纬度B是经过该点作椭球面的法线与赤道面的夹角,由赤道面起算,向北为正,称为北纬(0~90),向南为负,称为南纬(0~90);大地高H是地面点沿椭球的法线到椭球面的距离。大地坐标系为右手系。通常,大地坐标系用(B,L,H)表示,B为纬度,L为经度,H为高度。
目前常用的大地坐标系是WGS-84坐标系和CGCS2000国家坐标系。
WGS-84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH(国际时间服务机构)1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系统。WGS-84采用的椭球是国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值,其四个基本参数
长半径:a=6378137±2(m);
地球引力和地球质量的乘积:GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3