测绘学报
測繪學報
측회학보
ACTA GEODAETICA ET CARTOGRAPHICA SINICA
2015年
7期
741-746
,共6页
刘文超%卞鸿巍%王荣颖%温朝江
劉文超%卞鴻巍%王榮穎%溫朝江
류문초%변홍외%왕영영%온조강
大圆航线%大椭圆航线%航线设计%空间矢量%Newton-Raphson法
大圓航線%大橢圓航線%航線設計%空間矢量%Newton-Raphson法
대원항선%대타원항선%항선설계%공간시량%Newton-Raphson법
great circle%great ellipse%route planning%space vector%Newton-Raphson method
针对传统大圆航线设计采用的球体模型和现代导航设备采用的椭球体模型不统一引起航行误差的问题,研究了基于空间矢量的大椭圆航线设计方法。通过采用空间矢量代数方法直接求解大椭圆顶点,并提出依据长轴矢量和短轴矢量的大椭圆描述方法,应用两个基本矢量推导大椭圆航线方位和航程计算公式,进而研究了大椭圆航线设计算法,重点提出了基于Newton‐Raphson(N‐R)的等距离航线设计算法。对比算例表明,大圆航线与大椭圆航线设计结果差异明显,大椭圆航线设计算法与航行阶段采用的地球模型一致,可消除大圆航线设计引起的误差,提高航海计算精度。
針對傳統大圓航線設計採用的毬體模型和現代導航設備採用的橢毬體模型不統一引起航行誤差的問題,研究瞭基于空間矢量的大橢圓航線設計方法。通過採用空間矢量代數方法直接求解大橢圓頂點,併提齣依據長軸矢量和短軸矢量的大橢圓描述方法,應用兩箇基本矢量推導大橢圓航線方位和航程計算公式,進而研究瞭大橢圓航線設計算法,重點提齣瞭基于Newton‐Raphson(N‐R)的等距離航線設計算法。對比算例錶明,大圓航線與大橢圓航線設計結果差異明顯,大橢圓航線設計算法與航行階段採用的地毬模型一緻,可消除大圓航線設計引起的誤差,提高航海計算精度。
침대전통대원항선설계채용적구체모형화현대도항설비채용적타구체모형불통일인기항행오차적문제,연구료기우공간시량적대타원항선설계방법。통과채용공간시량대수방법직접구해대타원정점,병제출의거장축시량화단축시량적대타원묘술방법,응용량개기본시량추도대타원항선방위화항정계산공식,진이연구료대타원항선설계산법,중점제출료기우Newton‐Raphson(N‐R)적등거리항선설계산법。대비산례표명,대원항선여대타원항선설계결과차이명현,대타원항선설계산법여항행계단채용적지구모형일치,가소제대원항선설계인기적오차,제고항해계산정도。
Aiming at the problem of navigation error caused by unified earth model in great circle route planning using sphere model and modern navigation equipment using ellipsoid mode ,a method of great ellipse route planning based on space vector is studied .By using space vector algebra method ,the vertex of great ellipse is solved directly ,and description of great ellipse based on major‐axis vector and minor‐axis vector is presented .Then calcul ation formul as of great ellipse azimuth and distance are deduced using two basic vectors .Finally ,algorithms of great ellipse route planning are studied ,especially equal distance route planning algorithm based on Newton‐Raphson(N‐R) method .Comparative examples show that the difference of route planning between great circle and great ellipse is significant ,using algorithms of great ellipse route planning can eliminate the navigation error caused by the great circle route planning ,and effectively improve the accuracy of navigation calcul ation .