空间坐标公式:
上述四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为未知参数,其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。
di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
c为GPS信号的传播速度(即光速)。
四个方程式中各个参数意义如下:
x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。
xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标,可由卫星导航电文求得。
Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差,由卫星星历提供。
Vto为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。
GPS的基本定位原理是:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息,用户接收到这些信息后,经过计算求出接收机的三维位置,三维方向以及运动速度和时间信息。
引言
在将终端定位到的GPS点显示到百度地图上后,位置有很大偏差,故了解到百度对坐标系做了加密
百度地图api中采用两种坐标体系,经纬度坐标系和墨卡托投影坐标系。前者单位是度,后者单位是米,具体定义可以参见百科词条解释: http://baike.baidu.com/view/61394.htm和http://baike.baidu.com/view/301981.htm。
坐标系转化
查到两种方式,一种使用百度提供的转换接口,另一种为本地转换
使用百度地图函数转换
这里只列举JS示例:
参考http://www.cnblogs.com/zhaohuionly/archive/2013/06/18/3142623.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<style type="text/css">
body, html,#allmap {width: 100%;height: 100%;overflow: hidden;margin:0;}
#l-map{height:100%;width:78%;float:left;border-right:2px solid #bcbcbc;}
#r-result{height:100%;width:20%;float:left;}
</style>
<script type="text/javascript" src="http://api.map.baidu.com/api?v=1.5&ak=9fb983ecd9b505f8fedcc9ab07c65e3e"></script>
<script type="text/javascript" src="http://developer.baidu.com/map/jsdemo/demo/convertor.js"></script>
<title>GPS转百度</title>
</head>
<body>
<div id="allmap"></div>
</body>
</html>
<script type="text/javascript">
//GPS坐标
var xx = 117.126575995835;
var yy = 36.6702207308909;
var gpsPoint = new BMap.Point(xx,yy);
//地图初始化
var bm = new BMap.Map("allmap");
bm.centerAndZoom(gpsPoint, 15);
bm.addControl(new BMap.NavigationControl());
//添加谷歌marker和label
var markergps = new BMap.Marker(gpsPoint);
bm.addOverlay(markergps); //添加GPS标注
var labelgps = new BMap.Label("我是GPS标注哦",{offset:new BMap.Size(20,-10)});
markergps.setLabel(labelgps); //添加GPS标注
//坐标转换完之后的回调函数
translateCallback = function (point){
var marker = new BMap.Marker(point);
bm.addOverlay(marker);
var label = new BMap.Label("我是百度标注哦",{offset:new BMap.Size(20,-10)});
marker.setLabel(label); //添加百度label
bm.setCenter(point);
alert("转化为百度坐标为:"+point.lng + "," + point.lat);
}
setTimeout(function(){
BMap.Convertor.translate(gpsPoint,0,translateCallback); //真实经纬度转成百度坐标
}, 2000);
</script>
本地对坐标转换
还是使用JS演示,包含html和js,显示页面baidu.html如下:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<style type="text/css">
body, html,#allmap {width: 100%;height: 95%;overflow: hidden;margin:0;}
</style>
<script type="text/javascript" src="http://api.map.baidu.com/api?v=1.5&ak=9fb983ecd9b505f8fedcc9ab07c65e3e"></script>
<script type="text/javascript" src="http://developer.baidu.com/map/jsdemo/demo/convertor.js"></script>
<script type="text/javascript" src="correction.js"></script>
<script type="text/javascript" src="points-test-data.js"></script>
<script type="text/javascript" src="DistanceTool.js"></script>
<title>GPS坐标转百度</title>
</head>
<body>
<div id="allmap"></div>
<div id="control">
<input type="button" value="开启测距" align="right" onclick="myDis.open()" />
<input type="button" value="关闭测距" align="right" onclick="myDis.close()" />
</div>
<script type="text/javascript">
//GPS坐标
var xx = 117.126575995835;
var yy = 36.6702207308909;
var gpsPoint = new BMap.Point(xx,yy);
//地图初始化
var bm = new BMap.Map("allmap");
bm.centerAndZoom(gpsPoint, 15);
bm.enableScrollWheelZoom(); //开启鼠标滚轮控制缩放
bm.addControl(new BMap.NavigationControl()); //地图平移缩放控件
bm.addControl(new BMap.ScaleControl()); //比例尺控件
bm.addControl(new BMap.OverviewMapControl()); //缩略地图控件
bm.addControl(new BMap.MapTypeControl()); //地图类型控件
var myDis = new BMapLib.DistanceTool(bm);
//添加谷歌marker和label
for (var i = 0; i < data.data.length; ) {
_point = wgs2bd(data.data[i][1], data.data[i][0])
point = new BMap.Point(_point[1], _point[0]);
var marker = new BMap.Marker(point);
bm.addOverlay(marker);
//var label = new BMap.Label("B",{offset:new BMap.Size(20,-10)});
//marker.setLabel(label); //添加百度label
bm.setCenter(point);
i+= 3;//隔3个点
}
</script>
</body>
</html>
加密函数使用的算法没深研究,都是三角变换,关键函数wgs2bd在correct.js中:
/*
pi: 圆周率。
a: 卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子。
ee: 椭球的偏心率。
x_pi: 圆周率转换量。
transformLat(lat, lon): 转换方法,比较复杂,不必深究了。输入:横纵坐标,输出:转换后的横坐标。
transformLon(lat, lon): 转换方法,同样复杂,自行脑补吧。输入:横纵坐标,输出:转换后的纵坐标。
wgs2gcj(lat, lon): WGS坐标转换为GCJ坐标。
gcj2bd(lat, lon): GCJ坐标转换为百度坐标。
*/
var pi = 3.14159265358979324;
var a = 6378245.0;
var ee = 0.00669342162296594323;
var x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
function wgs2bd(lat, lon) {
_wgs2gcj = wgs2gcj(lat, lon);
_gcj2bd = gcj2bd(_wgs2gcj[0], _wgs2gcj[1]);
return _gcj2bd;
}
function gcj2bd(lat, lon) {
x = lon, y = lat;
z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * x_pi);
theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * x_pi);
bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return [ bd_lat, bd_lon ];
}
function bd2gcj(lat, lon) {
x = lon - 0.0065, y = lat - 0.006;
z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * x_pi);
theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * x_pi);
gg_lon = z * Math.cos(theta);
gg_lat = z * Math.sin(theta);
return [ gg_lat, gg_lon ];
}
function wgs2gcj(lat, lon) {
dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
radLat = lat / 180.0 * pi;
magic = Math.sin(radLat);
magic = 1 - ee * magic * magic;
sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
mgLat = lat + dLat;
mgLon = lon + dLon;
return [ mgLat, mgLon ];
}
function transformLat(lat, lon) {
ret = -100.0 + 2.0 * lat + 3.0 * lon + 0.2 * lon * lon + 0.1 * lat * lon + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lat));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lat * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lat * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(lon * pi) + 40.0 * Math.sin(lon / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (160.0 * Math.sin(lon / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(lon * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
function transformLon(lat, lon) {
ret = 300.0 + lat + 2.0 * lon + 0.1 * lat * lat + 0.1 * lat * lon + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lat));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lat * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lat * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(lat * pi) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (150.0 * Math.sin(lat / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(lat / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
最终定位点显示到地图上基本正确,通过与百度地图函数返回的精度对比,本地转换函数经纬度误差也在千分之一以下
定位效果截图:
![Uploading image_743578.png . . .]