GPS. Расчет дистанции между двумя точками по GPS координатам. Расчет курса на точку.
Читайте начало в статье GPS модуль EB-500 и ATMega
При использовании GPS модуля появилась необходимость вычислить расстояние от текущего положения до заданной точки. Фактически это вычисление расстояния по двум GPS координатам. Поскольку, в этом вопросе у меня было недостаточно знаний, пришлось немного почитать. Рекомендую для прочтения эти статьи: Системы геодезических координат или "Что такое датум?"
Вычисление постоянного азимута и длины линии румба между двумя точками для геодезических координат Сравнение расчетов длин и азимутов для разных способов вычисления
Даже если Вы не будете глубоко вникать в суть этих статей, это поможет Вам осознать суть некоторых проблем и получить ответы на большинство вопросов, связанных с точностью вычислений. В одной из этих статей приводится алгоритм, который и был адаптирован для библиотеки gps.c.
При вычислении применяются упрощения. Предполагается, что точки находятся на сфере с радиусом 6372795 метров. Следует понимать, что если точки находятся на разных высотах, то вычисленное расстояние будет отличаться от реального, поскольку разница высот не учитывается.
Кроме того, форма нашей планеты далека от формы идеальной сферы, а мы допускаем, что точки лежат именно на сфере, а не на эллипсоиде или геоиде, что ближе к истине. Но для моей задачи такие упрощения и связанные с ними погрешности вполне допустимы. Если Вам требуется вычислять расстояние с высокой точностью, то такой метод может Вам не подойти.
Рассмотрим функции расчета дистанции и курса. В первую очередь обращаем внимание на строку:
#define EATH_RADIUS 6372795
Здесь указывается радиус Земли в метрах. Структура GPS_Point должна содержать GPS координаты точки. Текущие координаты берутся из структуры GPS (см. gps.c, gps.h).
Функция gps_convert_to_rad используется для пересчета координат в радианы.
Функция gps_distance вычисляет дистанцию между GPS и GPS_Point в километрах. Если надо в метрах замените
return (atan2(y,x) * EATH_RADIUS)/1000;
на
return (atan2(y,x) * EATH_RADIUS);
Функция gps_angle вычисляет курс на точку GPS_Point с текущей точки GPS в градусах.
#define EATH_RADIUS 6372795
// GPS Poit
typedef struct {
unsigned long latitude; // Долгота
char latitude_c; // Долгота литера
unsigned long longitude; // Широта
char longitude_c; // Широта литера
} tpGPG_Point;
tpGPG_Point GPS_Point;
//-----------------------------------------
double gps_convert_to_rad (unsigned long int GPS_DATA, char c) {
double rad;
rad = (double)gps_convert_to_grad(GPS_DATA)* M_PI/1000000/180;
if ((c==`S`) | (c==`W`))
rad = -1*rad;
return rad;
}
//-----------------------------------------
double gps_distance() {
double lat1_cos, lat2_cos, lat1_sin, lat2_sin;
double lat1, long1, lat2, long2;
double sin_delta_long, cos_delta_long;
double y, x;
lat1 = gps_convert_to_rad(GPS.latitude, GPS.latitude_c);
long1 = gps_convert_to_rad(GPS.longitude, GPS.longitude_c);
lat2 = gps_convert_to_rad(GPS_Point.latitude, GPS_Point.latitude_c); // Координаты точки
long2 = gps_convert_to_rad(GPS_Point.longitude, GPS_Point.longitude_c);
lat1_cos = cos(lat1);
lat2_cos = cos(lat2);
lat1_sin = sin(lat1);
lat2_sin = sin(lat2);
sin_delta_long = sin(long2-long1);
cos_delta_long = cos(long2-long1);
y=sqrt(pow(lat2_cos*sin_delta_long, 2)+pow(lat1_cos*lat2_sin-lat1_sin*lat2_cos*cos_delta_long,2));
x=lat1_sin*lat2_sin+lat1_cos*lat2_cos*cos_delta_long;
return (atan2(y,x) * EATH_RADIUS)/1000;
}
double gps_angle() {
double lat1, long1, lat2, long2;
double dlon_W, dlon_E, dphi, atn2, dlon, tc;
int sign;
lat1 = gps_convert_to_rad(GPS.latitude, GPS.latitude_c);
long1 = gps_convert_to_rad(GPS.longitude, GPS.longitude_c);
lat2 = gps_convert_to_rad(GPS_Point.latitude, GPS_Point.latitude_c); // Координаты точки
long2 = gps_convert_to_rad(GPS_Point.longitude, GPS_Point.longitude_c);
dlon_W = (long2 - long1) - (2*M_PI*(floor((long2 - long1)/(2*M_PI))));
dlon_E = (long1 - long2) - (2*M_PI*(floor((long1 - long2)/(2*M_PI))));
dphi = log((tan((lat2/2) + (M_PI/4)))/(tan((lat1/2) + (M_PI/4))));
if (dlon_W < dlon_E) {
dlon_W = -1*dlon_W;
//get sign
if (dlon_W >= 0)
sign = 1;
else
sign = -1;
if (abs(dlon_W) >= abs(dphi)) {
atn2 = (sign * M_PI/2) - atan(dphi / dlon_W);
}
else {
if (dphi > 0) {
atn2 = atan(dlon_W / dphi);
}
else {
if ((-1*dlon_W) >= 0) {
atn2 = M_PI + atan(dlon_W / dphi);
}
else {
atn2 = (-1*M_PI) + atan(dlon_W / dphi);
}
}
}
}
else {
//get sign
if (dlon_W >= 0)
sign = 1;
else
sign = -1;
if (abs(dlon_E) >= abs(dphi)) {
if (dlon_E > 0)
atn2 = sign * M_PI/2 - atan(dphi / (dlon_E));
else
atn2 = 0;
}
else {
if (dphi > 0) {
atn2 = atan((dlon_E) / dphi);
}
else {
if ((dlon_E) >= 0) {
atn2 = M_PI + atan((dlon_E) / dphi);
}
else {
atn2 = (-1*M_PI) + atan((dlon_E) / dphi);
}
}
}
dlon = dlon_E;
}
tc = atn2 - (2*M_PI*(floor((atn2)/(2*M_PI))));
return 360-((tc*180)/M_PI);
}
Спасибо за попытку помочь... но проверить бы сначала код, прежде чем выкладывать. M_PI - дефайна нет в функции gps_convert_to_rad вызов gps_convert_to_grad, а где функция? GPSDATA - что за структура P.S. так обрадовался, что есть готовый код... но, все равно, спасибо
Дякую за коментар. Але перед тим яки писати коментар подивіться уважно, може Ви не помітили посилання на архів з файлами gps.c, gps.h та іншими файлами з усім кодом...
Вибачаюсь, таки не побачив... буду гризти. Слава Україні!
Бажаю успіхів!
Недавні записи
- CRSF to PWM
- U-FOC PC Monitor для Chrome browser
- Фільтрація Back-EMF. Безсенсорні BLDC мотори
- Text to speech. Українська мова
- LCD Display ST7567S (IIC)
- Розпізнавання мови (Speech recognition)
- Selenium
- Комп'ютерний зір (Computer Vision)
- Деякі думки про точність вимірювань в електроприводі
- Датчики Холла 120/60 градусів
Tags
bluetooth bldc nodemcu tim max1674 eeprom led avr hih-4000 brushless programmator mpu-6050 usart examples smd sensors piezo rs-232 motor html git meteo bme280 gps bkp encoder java-script raspberry-pi websocket esp8266 books solar eb-500 atmega mongodb gpio sms css pwm ethernet pmsm st-link capture dma stm32 watchdog lcd rfid python uart battery dc-dc soldering timer ssd1331 wifi nvic dht11 docker i2c 3d-printer adc bmp280 flash rtc servo barometer remap exti mpx4115a web flask ngnix usb displays foc ssd1306 mpu-9250 options
Архіви