geoTrajectory

路径轨迹在大地坐标系

自从R2021a

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描述

的geoTrajectory系统对象™生成轨迹基于路标点在大地坐标系。创建系统对象时,您可以指定的到达时间,速度,和定位在每一个路标。的geoTrajectory系统对象包括三坐标系统。更多细节,请参阅在地理坐标框架的轨迹。

生成一个地球照片路径轨迹在大地坐标系:

创建geoTrajectory对象并设置其属性。
就好像它是一个函数调用对象。

了解更多关于系统对象是如何工作的,看到的系统对象是什么?。

创建

语法

TimeOfArrival轨迹= geoTrajectory(锚点)

轨迹= geoTrajectory(锚点,TimeOfArrival、名称、值)

描述

轨迹= geoTrajectory (路点,TimeOfArrival)返回一个geoTrajectory系统对象,轨迹基于指定的大地路径点,路点和相应的时间,TimeOfArrival。

轨迹= geoTrajectory (路点,TimeOfArrival,名称,值)设置每个创建参数或属性的名字到指定的价值。未指定的属性和参数有默认创建或推断值。

例子:轨迹= geoTrajectory ([10, 1000, 10, 11, 1100], [0, 3600)创建一个大地路径轨迹系统对象,geojectory,移动一个学位经度和海拔100米的一个小时。

创建参数

创建参数属性中设置的系统对象,之后不能修改。如果不显式地设置一个参数值,属性值是被推断出来的。

您可以指定路点和TimeOfArrival作为价值只参数或名称-值对。

属性

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属性,除非另有注明nontunable后,这意味着你不能改变它们的值调用对象。对象锁当你叫他们,释放函数打开它们。

如果一个属性可调在任何时候,你可以改变它的值。

改变属性值的更多信息,请参阅系统设计在MATLAB使用系统对象。

`SampleRate`- - - - - -采样率的轨迹(赫兹)
`1`(默认)|积极的标量

采样率的轨迹在赫兹,指定为一个积极的标量。

可调:是的

数据类型:双

`SamplesPerFrame`- - - - - -每个输出的样本数量
`1`(默认)|正整数

每个输出的样本数量,指定为一个正整数。

可调:是的

数据类型:双

`路点`- - - - - -位置在大地坐标系(度度m]
(0 0 0)(默认)|N3矩阵

位置在大地坐标系中,指定为一个N3矩阵。N锚点的数量。在每一行中,三个元素代表的纬度,在度,经度和海拔高于WGS84参考椭球体的米大地路标。当N= 1,轨迹是在一个固定位置。

依赖关系

设置此属性,您也必须设置有效的值TimeOfArrival财产。

数据类型:双

`TimeOfArrival`- - - - - -时间在每一个路标(年代)
`正`(默认)|N元列向量的非负越来越多

时间在每一个路标在几秒钟内,指定为一个N元列向量。样品的数量,N,必须相同数量的样品(行)定义的路点。如果指定的轨迹是静止的(只有一个路标路点属性),然后指定的属性值TimeOfArrival被忽略和默认值,正,使用。

依赖关系

设置此属性,您也必须设置有效的值路点财产。

数据类型:双

`速度`- - - - - -在每个路标速度在当地参考系(米/秒)
`(0 0 0)`(默认)|N3矩阵

速度在当地参考系在每一个路标在米每秒,指定为一个N3矩阵。样品的数量,N,必须相同数量的样品(行)定义的路点。

如果你不指定速度,物体从锚点来推断速度。
如果您指定速度作为一个非零值,对象获得相应的轨迹。

数据类型:双

`课程`- - - - - -速度方向和北之间的角度(度)
N元向量的标量

角之间的速度方向和北方向,指定为一个N元向量的标量度。样品的数量,N,必须相同数量的样品(行)定义的路点。如果既不速度也不课程是指定的,当然是锚点的推断。

依赖关系

设置此属性,不指定速度在对象创建属性。

数据类型:双

`水平速度`- - - - - -水平速度在每一个路标(米/秒)
N有效真实的向量

水平速度在每一个路标,指定为一个N有效真实向量m / s。如果你不指定属性,它是被推断出来的锚点。样品的数量,N,必须相同数量的样品(行)定义的路点。

依赖关系

设置此属性,不指定速度在对象创建属性。

数据类型:双

`Climbrate`- - - - - -每个路标爬速度(米/秒)
N有效真实的向量

爬速度在每一个路标,指定为一个N有效真实向量度。样品的数量,N,必须相同数量的样品(行)定义的路点。如果既不速度也不课程指定,爬率是推断的锚点。

依赖关系

设置此属性,不指定速度在对象创建属性。

数据类型:双

`取向`- - - - - -定位在每一个路标
N元四元数列向量|3-by-3-by -N数组的实数

定位在每一个路标,指定为一个N元四元数列向量或3-by-3-by -N实数数组中的每个3 x3的数组是一个旋转矩阵。四元数的数量或旋转矩阵,N,必须相同数量的样品(行)定义的路点。

每一个四元数或旋转矩阵是当地的坐标系旋转参考系(NED或ENU表示)在路标的身体框架平台的轨迹。

数据类型:四元数|双

`AutoPitch`- - - - - -使螺旋角与运动的方向
`假`(默认)|`真正的`

使螺旋角与运动的方向,指定为真正的或假。当指定为真正的,螺旋角与运动的方向。如果指定为假,螺旋角设置为零。

依赖关系

设置该属性,取向在对象创建属性不能被指定。

`AutoBank`- - - - - -横摇角对齐来抵消向心力
`假`(默认)|`真正的`

滚动角对齐,以抵消向心力,指定为真正的或假。当指定为真正的横摇角自动抵消向心力。如果指定为假横摇角设置为0(平面取向)。

依赖关系

设置此属性,不指定取向在对象创建属性。

`ReferenceFrame`- - - - - -当地参考系的轨迹
`NED的`(默认)|`“ENU表示”`

指定的轨迹,当地的参考系NED的(North-East-Down)或“ENU表示”(East-North-Up)。当地的参考系对应于当前路径的轨迹。速度、加速度和定位平台的报道在当地的参考系。更多细节,请参阅在地理坐标框架的轨迹。

使用

语法

[positionLLA,方向,速度,加速度,angularVelocity, ecef2ref] =轨迹()

描述

例子

(positionLLA,取向,速度,加速度,angularVelocity,ecef2ref]=轨迹()根据指定的输出帧的轨迹数据创建参数和属性,在哪里轨迹是一个geoTrajectory对象。

输出参数

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`positionLLA`——大地位置经度,纬度,海拔(度度米)
米3矩阵

大地在纬度、经度和海拔,作为一个返回米3矩阵。在每一行中,三个元素代表的纬度,在度,经度和海拔高于WGS84参考椭球体的米大地路标。

米是指定的SamplesPerFrame财产。

数据类型:双

`取向`——取向在当地参考坐标系
米元四元数列向量| 3-by-3-by -米真正的数组

定位在当地的参考坐标系统,作为一个返回米1四元数列向量或3-by-3-by -米真正的数组,每个3 x3的数组是一个旋转矩阵。

每一个四元数或旋转矩阵是当地的坐标系旋转参考系(NED或ENU表示)车身骨架。

米是指定的SamplesPerFrame财产。

数据类型:双

`速度`——速度在当地参考坐标系(米/秒)
米3矩阵

速度在当地的参考坐标系统在米每秒,作为一个返回米3矩阵。

米是指定的SamplesPerFrame财产。

数据类型:双

`加速度`——加速度在当地的参考坐标系统(m / s²)
米3矩阵

加速度在当地的参考坐标系统在米每秒的平方,作为一个返回米3矩阵。

米是指定的SamplesPerFrame财产。

数据类型:双

`angularVelocity`——角速度在当地参考坐标系(rad / s)
米3矩阵

角速度在当地的参考坐标系统在弧度/秒,作为一个返回米3矩阵。

米是指定的SamplesPerFrame财产。

数据类型:双

`ecef2ref`——面向当地的参考系对ECEF框架
米元四元数列向量| 3-by-3-by -米真正的数组

方向当地的参考系的ECEF (Earth-Centered-Earth-Fixed)框架,作为一个返回米1四元数列向量或3-by-3-by -米真正的数组,每个3 x3的数组是一个旋转矩阵。

每个四元数或3 x3的旋转矩阵是一个坐标系从ECEF旋转坐标系到本地参考系(NED或ENU表示)对应于当前的路标。

米是指定的SamplesPerFrame财产。

数据类型:双

对象的功能

使用一个目标函数,指定系统对象作为第一个输入参数。例如,释放系统资源的系统对象命名obj使用这个语法:

发行版(obj)

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特定于`geoTrajectory`

`lookupPose`	获得一定的时间带来大地的轨迹
`扰动`	扰动对象上定义的
`扰乱`	应用扰动对象

常见的系统对象

`克隆`	创建重复的系统对象
`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源,并允许修改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置的内部状态系统对象
`结束`	资料终端状态

例子

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创建`geoTrajectory`和查找

打开生活的脚本

创建一个geoTrajectory与起始LLA[15 15 0]和结束LLA (75 75 100)。十个小时的飞行时间。样本轨迹每1000秒。

startLLA = (15 15 0);endLLA = (75 75 100);timeOfTravel = (0 3600 * 10);sampleRate = 0.001;轨迹= geoTrajectory ([startLLA; endLLA], timeOfTravel,“SampleRate”,sampleRate);

输出LLA锚点的轨迹。

positionsLLA = startLLA;而~结束(轨迹)positionsLLA = [positionsLLA;轨迹()];结束positionsLLA

positionsLLA =37×315.0000 - 15.0000 0 16.6667 16.6667 2.7778 18.3333 18.3333 5.5556 20.0000 20.0000 8.3333 21.6667 21.6667 11.1111 23.3333 23.3333 13.8889 25.0000 25.0000 16.6667 26.6667 26.6667 19.4444 28.3333 28.3333 22.2222 30.0000 30.0000 25.0000⋮

查找笛卡尔路径点的轨迹ECEF框架使用lookupPose函数。

sampleTimes = 0:1000:3600 * 10;n =长度(sampleTimes);sampleTimes positionsCart = lookupPose(轨迹,“ECEF”);

想象中的结果ECEF框架。

图()千米= 1000;plot3 (positionsCart(1,1) /公里,positionsCart(1、2) /公里,positionsCart(1、3) /公里," b *’);持有在;plot3 (positionsCart(结束,1)/公里,positionsCart(, 2) /公里,positionsCart(结束,3)/公里,“波”);plot3 (positionsCart(: 1) /公里,positionsCart(:, 2) /公里,positionsCart(:, 3) /公里,“b”);plot3 ([0 positionsCart(1,1)] /公里,[0 positionsCart(1、2)] /公里,[0 positionsCart(1、3)] /公里,凯西:”);plot3 ([0 positionsCart(, 1)] /公里,[0 positionsCart(, 2)] /公里,[0 positionsCart(结束,3)]/公里,凯西:”);包含(“x(公里));ylabel (“y”(公里));zlabel (“z(公里)”);传奇(“起始位置”,“结束位置”,“轨迹”)

图包含一个坐标轴对象。对象包含x轴(公里),ylabel y(公里)包含5类型的对象。一个或多个行显示的值只使用这些对象标记代表起始位置,结束位置,轨迹。

算法

全部展开

在地理坐标框架的轨迹

的geoTrajectory系统对象包括三坐标框架:

Earth-Centered-Earth-Fixed (ECEF)框架
当地参考系:奈德(North-East-Down)或ENU表示(East-North-Up)框架
目标车身骨架

图中显示了一个地球轨道有两个锚点突出显示。数据使用内德当地参考系作为一个例子,但你可以用ENU表示当地的参考系。在图中,

E_x,E_y,E_zECEF框架的三个轴,这是固定在地上。
B_x,B_y,B_z三轴目标体的框架,这是固定的目标。

N,E,D是当地的三个轴NED框架。NED参考帧图突出了两个地方N₁- - - - - -E₁- - - - - -D₁和N₂- - - - - -E₂- - - - - -D₂。每个地方NED帧的起源是地球表面点轨迹路径对应基于WGS84椭球模型。当地的水平面NED框架是WGS84椭球模型表面的切线。

λ和ϕ分别是大地经度和纬度。NED当地的方向目标通过使用框架公约被定义为从本地NED旋转坐标系到目标的身体,如旋转N₁- - - - - -E₁- - - - - -D₁来B_x- - - - - -B_y- - - - - -B_z。

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

对象的功能,扰动和扰乱,不支持代码生成。金宝app

使用笔记和限制:

看到系统在MATLAB代码生成对象(MATLAB编码器)。

版本历史

介绍了R2021a

另请参阅

waypointTrajectory|kinematicTrajectory

geoTrajectory

描述

创建

语法

描述

创建参数

属性

SampleRate- - - - - -采样率的轨迹(赫兹)1(默认)|积极的标量

SamplesPerFrame- - - - - -每个输出的样本数量1(默认)|正整数

路点- - - - - -位置在大地坐标系(度度m](0 0 0)(默认)|N3矩阵

依赖关系

TimeOfArrival- - - - - -时间在每一个路标(年代)正(默认)|N元列向量的非负越来越多

依赖关系

速度- - - - - -在每个路标速度在当地参考系(米/秒)(0 0 0)(默认)|N3矩阵

课程- - - - - -速度方向和北之间的角度(度)N元向量的标量

依赖关系

水平速度- - - - - -水平速度在每一个路标(米/秒)N有效真实的向量

依赖关系

Climbrate- - - - - -每个路标爬速度(米/秒)N有效真实的向量

依赖关系

取向- - - - - -定位在每一个路标N元四元数列向量|3-by-3-by -N数组的实数

AutoPitch- - - - - -使螺旋角与运动的方向假(默认)|真正的

依赖关系

AutoBank- - - - - -横摇角对齐来抵消向心力假(默认)|真正的

依赖关系

ReferenceFrame- - - - - -当地参考系的轨迹NED的(默认)|“ENU表示”

使用

语法

描述

输出参数

positionLLA——大地位置经度,纬度,海拔(度度米)米3矩阵

取向——取向在当地参考坐标系米元四元数列向量| 3-by-3-by -米真正的数组

速度——速度在当地参考坐标系(米/秒)米3矩阵

加速度——加速度在当地的参考坐标系统(m / s2)米3矩阵

angularVelocity——角速度在当地参考坐标系(rad / s)米3矩阵

ecef2ref——面向当地的参考系对ECEF框架米元四元数列向量| 3-by-3-by -米真正的数组

对象的功能

特定于geoTrajectory

常见的系统对象

例子

创建geoTrajectory和查找

算法

在地理坐标框架的轨迹

扩展功能

C / c++代码生成生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

版本历史

另请参阅

`SampleRate`- - - - - -采样率的轨迹(赫兹)
`1`(默认)|积极的标量

`SamplesPerFrame`- - - - - -每个输出的样本数量
`1`(默认)|正整数

`路点`- - - - - -位置在大地坐标系(度度m]
(0 0 0)(默认)|N3矩阵

`TimeOfArrival`- - - - - -时间在每一个路标(年代)
`正`(默认)|N元列向量的非负越来越多

`速度`- - - - - -在每个路标速度在当地参考系(米/秒)
`(0 0 0)`(默认)|N3矩阵

`课程`- - - - - -速度方向和北之间的角度(度)
N元向量的标量

`水平速度`- - - - - -水平速度在每一个路标(米/秒)
N有效真实的向量

`Climbrate`- - - - - -每个路标爬速度(米/秒)
N有效真实的向量

`取向`- - - - - -定位在每一个路标
N元四元数列向量|3-by-3-by -N数组的实数

`AutoPitch`- - - - - -使螺旋角与运动的方向
`假`(默认)|`真正的`

`AutoBank`- - - - - -横摇角对齐来抵消向心力
`假`(默认)|`真正的`

`ReferenceFrame`- - - - - -当地参考系的轨迹
`NED的`(默认)|`“ENU表示”`

`positionLLA`——大地位置经度,纬度,海拔(度度米)
米3矩阵

`取向`——取向在当地参考坐标系
米元四元数列向量| 3-by-3-by -米真正的数组

`速度`——速度在当地参考坐标系(米/秒)
米3矩阵

`加速度`——加速度在当地的参考坐标系统(m / s²)
米3矩阵

`angularVelocity`——角速度在当地参考坐标系(rad / s)
米3矩阵

`ecef2ref`——面向当地的参考系对ECEF框架
米元四元数列向量| 3-by-3-by -米真正的数组

特定于`geoTrajectory`

创建`geoTrajectory`和查找

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。