ECEF与ENU坐标系定义及C语言实现

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于 2025-03-11 23:45:07 首次发布

                    
                    一、ECEF与ENU坐标系定义 
ECEF坐标系（地心地固坐标系）
 
原点：地球质心
X轴：指向本初子午线与赤道交点
Y轴：在赤道平面内与X轴垂直
Z轴：指向北极
数学表示： P e c e f = ( x , y , z ) P_{ecef} = (x, y, z) Pecef​=(x,y,z)
 
ENU坐标系（东北天坐标系）
 
原点：本地参考点
E轴：指向东方
N轴：指向北方
U轴：垂直地面向上
数学表示： P e n u = ( e , n , u ) P_{enu} = (e, n, u) Penu​=(e,n,u)
 
二、坐标转换数学原理 
地理坐标转ECEF：
  { x = ( N + h ) cos ⁡ ϕ cos ⁡ λ y = ( N + h ) cos ⁡ ϕ sin ⁡ λ z = ( N ( 1 − e 2 ) + h ) sin ⁡ ϕ \begin{cases} x = (N + h)\cos\phi\cos\lambda \\ y = (N + h)\cos\phi\sin\lambda \\ z = (N(1-e^2)+h)\sin\phi \end{cases} ⎩ 
                
               ⎨ 
                
               ⎧​x=(N+h)cosϕcosλy=(N+h)cosϕsinλz=(N(1−e2)+h)sinϕ​
 其中：
 
 N = a 1 − e 2 sin ⁡ 2 ϕ N = \frac{a}{\sqrt{1-e^2\sin^2\phi}} N=1−e