python - Geopy:计算 GPS 航向/方位

Question

第一次张贴在这里。

我正在对为桥梁检查 ROV 八旋翼飞行器收集的 GPS 数据进行一些数据分析。我们的八旋翼机在 ROS 上运行使用 3D 扫描激光雷达、立体视觉、INS 和其他一些巧妙的技术。我目前正在使用 ublox LEA-6T在与 Doug Weibel's 类似的设置中设置以收集原始 GPS 数据，如载波相位、多普勒频移和卫星星历表。然后我使用一个开源项目RTKLIB用本地 NOAA CORS 做一些 DGPS 后处理在重建桥梁的 3D 点云时获得厘米级精度以更好地进行位姿估计。

无论如何，我正在使用 scipy 的大部分内容以统计方式验证我的测试结果。
不过，我只是专门针对这一部分使用:

• python-3.3
• numpy
• geopy

我一直在使用 geopy 的方便距离函数研究我的位置协方差相对于我测量的地面实况的偏移量。只需稍微修改一下参数，我就可以找到矩阵中每个标准差元素所描绘的每个方向的距离； North, East, Up 和之间的三个方向。

然而，这些距离是绝对的，并没有描述方向。
说:正向、负向分别与向北或向南相关。

我可以简单地使用纬度和经度来检测方向的极性，
但我希望能够找到所描述距离的精确点对点方位，
因为我相信全局航向的值可能对我当前应用以外的其他应用有用。

我发现其他人提出了类似的问题
但它似乎假设一个大圆近似
我希望至少使用 WGS-84 椭球体模型，或任何可在 geopy 中使用的相同模型:
Jump to Calculating distances

任何建议表示赞赏，
-荷叶边

来源如果有兴趣:

• python-3.3:http:// www.python.org/download/releases/3.3.0/
• numpy:http:// www.numpy.org/
• geopy:https:// code.google.com/p/geopy/
• 科学:http:// www.scipy.org/
• ublox LEA-6T:http:// www.u-blox.com/en/gps-modules/u-blox-6-timing-module/lea-6t.html
• Doug Weibel 的:http:// diydrones.com/profiles/blogs/proof-of-concept-test-extremely-accurate-3d-velocity-measurement
• RTKLIB:http:// www.rtklib.com/
• NOAA CORS:http:// geodesy.noaa.gov/CORS/
• ROS: http:// www.ros.org/wiki/

Answer 1

使用 geographiclib python 包。这会计算椭圆体上的距离和方位等等。 (您可以插值路径、测量面积等)例如，在

pip install geographiclib

你可以做到

>>> from geographiclib.geodesic import Geodesic
>>> Geodesic.WGS84.Inverse(-41.32, 174.81, 40.96, -5.50)
{'lat1': -41.32, 'a12': 179.6197069334283, 's12': 19959679.26735382, 'lat2': 40.96, 'azi2': 18.825195123248392, 'azi1': 161.06766998615882, 'lon1': 174.81, 'lon2': -5.5}

这会计算从新西兰惠灵顿 (41.32S 174.81E) 到西类牙萨拉曼卡 (40.96N 5.50W) 的测地线。距离由 s12(19959679 米)给出，初始方位角(方位角)由 azi1(从北向顺时针方向 161.067... 度)给出。