计算GPS卫星高度角和方位角的源代码

资 源 简 介

计算GPS卫星高度角和方位角的源代码

详 情 说 明

在卫星定位系统中，高度角和方位角是两个关键的几何参数。高度角（Elevation Angle）表示卫星相对于地面观察者的仰角，范围从0°（地平线）到90°（天顶）。方位角（Azimuth Angle）则指示卫星相对于正北方向的水平角度，按顺时针方向从0°到360°。

计算这两个参数需要以下输入： 接收机的经纬度坐标（LLA坐标系） 卫星的位置坐标（通常为ECEF地心地固坐标系）

基本计算步骤可分为四步： 坐标转换：将接收机的LLA坐标转换为ECEF坐标系，便于与卫星坐标统一参考系 相对向量计算：用卫星ECEF坐标减去接收机ECEF坐标，得到从接收机指向卫星的向量 本地坐标系转换：将相对向量转换到接收机所在的东北天（ENU）本地坐标系 几何解算：通过ENU坐标的东、北、天分量计算方位角和高度角

具体数学实现中，高度角通过反正切函数计算天向分量与水平分量的比值获得。方位角则需要处理象限判断，通常使用四象限反正切函数（如atan2）避免方向模糊。

对于初学者，需注意地球曲率和坐标系旋转对结果的影响。实际应用中还需考虑大气折射修正，但基础计算已能反映核心几何关系。该算法可扩展应用于其他卫星系统（如北斗、GLONASS）的可见性分析。