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贝塞尔大地主题反解的改进算法

史国友 赵庆涛 王玉梅 贾传荧

史国友, 赵庆涛, 王玉梅, 贾传荧. 贝塞尔大地主题反解的改进算法[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(1): 77-82. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.016
引用本文: 史国友, 赵庆涛, 王玉梅, 贾传荧. 贝塞尔大地主题反解的改进算法[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(1): 77-82. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.016
SHI Guo-you, ZHAO Qing-tao, WANG Yu-mei, JIA Chuan-ying. Improved algorithm for inverse solution of Bessel's geodetic problem[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(1): 77-82. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.016
Citation: SHI Guo-you, ZHAO Qing-tao, WANG Yu-mei, JIA Chuan-ying. Improved algorithm for inverse solution of Bessel's geodetic problem[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(1): 77-82. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.016

贝塞尔大地主题反解的改进算法

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.016
基金项目: 

国家自然科学基金项目 60774046

国家自然科学基金项目 60874056

详细信息
    作者简介:

    史国友(1969-), 男, 安徽桐城人, 大连海事大学副教授, 工学博士, 从事交通信息工程与控制及航海仿真研究

  • 中图分类号: U675.4

Improved algorithm for inverse solution of Bessel's geodetic problem

More Information
    Author Bio:

    SHI Guo-you (1969-), male, associate professor, PhD, +86-411-84727953, shiguoyoudmu@163.com

  • 摘要: 为了解决目前贝塞尔大地主题反解算法不统一与存在适用条件限制的问题, 根据球面三角形正、余弦定理和拉格朗日级数理论, 用计算机代数系统推导并给出一种改进的大地主题直接反解的微分改正方法。该算法消除了逐次趋近计算, 适用传统反解算法中的奇异情况, 解决了求解三角方程中方位角的多值对应问题。试验结果表明, 当大地线长度小于20000km时, 算法精度高达0.0001s, 具有通用性, 特别适用于电算化, 对远洋大地线航法计算具有一定的应用价值。

     

  • 图  1  椭球面上的大地元素

    Figure  1.  Geodetic elements on ellipsoid

    图  2  贝塞尔球面上的大地元素

    Figure  2.  Geodetic elements on Bessel's spheroid

    图  3  长距离大地主题反算

    Figure  3.  Inverse solution of geodetic problem on long distances

    图  4  特殊情况下的大地主题反算

    Figure  4.  Inverse solution of geodetic problem in special case

    表  1  长距离大地主题反算结果

    Table  1.   Inverse solution of geodetic problem on long distance

    参数类型 算例1
    a 6 378 388.0 m
    f 1.0/297.0
    L1 010°00′00.″000 0 E
    B1 50°00′00.″000 0 N
    H1 0 m
    L2 105°05′38.″2 994 E
    B2 -62°57′03.″2 038 N
    H2 0 m
    s 14 999.999 996 457 848 km
    A1 140°00′00.″000 000
    A2 294°46′41.″484 147
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    表  2  起点在最高纬度点处的大地主题反算结果

    Table  2.   Inverse solution of geodetic problem starting at the highest latitude

    参数类型 算例2
    a 6 378 245.0 m
    f 1.0/298.3
    L1 35°00′00.″000 000 E
    B1 35°00′00.″000 000 N
    H1 0 m
    L2 173°13′02.″584 287 E
    B2 27°42′53.″569 421 N
    H2 0 m
    s 16 000.000 001 km
    A1 089°59′59.″999 859
    A2 292°13′54.″917 935
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    表  3  终点在最高纬度点处的大地主题反算结果

    Table  3.   Inverse solution of geodetic problem ending at the highest latitude

    参数类型 算例3
    a 6 378 245.0 m
    f 1.0/298.3
    L1 043°52′51.″265 641 E
    B1 24°00′11.″828 134 S
    H1 0 m
    L2 173°00′00.″000 000 E
    B2 35°00′00.″000 000 N
    H2 0 m
    s 15 000.000 000 km
    A1 063°47′27.″170 549
    A2 270°00′00.″000 012
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    表  4  起点在南纬终点在北极的大地主题反算结果

    Table  4.   Inverse solution of geodetic problem starting at south latitude and ending at north pole

    参数类型 算例4
    a 6 378 245.0 m
    f 1.0/298.3
    L1 070°00′00.″000 000 E
    B1 15°00′00.″000 000 S
    H1 0 m
    L2 070°00′00.″000 000 E
    B2 90°00′00.″000 000 N
    H2 0 m
    s 11 661.156 725 km
    A1 000°00′00.″000 000
    A2 180°00′00.″000 000
    下载: 导出CSV
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    SHI Guo-you, ZHOU Xiao-ming. JI A Chuan-ying. I mproved algorithmfor direct solution of Bessel s geodetic problem[J]. Journal of Dalian Mariti me University, 2008, 34(1): 15-19. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLHS200801003.htm
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  • 收稿日期:  2008-10-12
  • 刊出日期:  2009-02-25

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