方位角的计算方法
方位角的计算

方位角的计算方位角是一个用于指定方向的角度,通常使用度数来衡量。
它常常用于天文学、导航、地图绘制等领域,是一个非常重要的工具。
方位角的计算通常需要使用数学知识和一些专业的工具,本文将介绍方位角的定义、计算方法以及一些相关的概念。
一、方位角的定义方位角是从一个参照方向到目标方向所需旋转的角度,以参照方向为基准,顺时针方向为正,逆时针方向为负。
参照方向通常是正北方向,但在某些情况下也可能是其他方向。
方位角的单位是度数,取值范围是0°到360°。
在天文学中,方位角通常用来描述星体的位置,以某个参考点为基准,分别测出某个星体的高度角和方位角,就可以确定该星体的位置。
在导航领域,方位角通常用于指引航向,例如在海上或空中航行时,需要根据指南针读数或经纬度来计算方位角,以指引前进方向。
在地图绘制中,方位角则用于确定地图上两点之间的方向,可以帮助我们更准确地识别地理位置及导航方向。
二、方位角的计算方法方位角的计算需要使用三角函数和向量运算等数学知识,下面将介绍一些基本的计算方法。
1. 求位于正北方向以东θ度的方向的方位角公式为:Azimutha = 90 - θ其中,θ表示目标方向相对于正北方向的夹角,单位为度数,方位角Azimutha的取值范围为0°到90°。
2. 求位于正北方向以西θ度的方向的方位角公式为:Azimuthb = 270 + θ其中,θ表示目标方向相对于正北方向的夹角,单位为度数,方位角Azimuthb的取值范围为270°到360°。
3. 在一般情况下,若目标方向相对于正北方向的夹角为α,则方位角的计算公式为:Azimuth = 90 - α (0 ≤ α < 180)Azimuth = 270 + α (180 ≤ α < 360)其中,α表示目标方向相对于正北方向的夹角,单位为度数,方位角Azimuth的取值范围为0°到360°。
方位角计算公式范文

方位角计算公式范文方位角是指从一个参考方向(通常是正北方向)起,按顺时针方向测量到其中一方向线的角度。
方位角通常用度数表示,范围从0度到360度。
下面介绍常见的方位角计算公式:1.方位角计算公式(两点坐标):假设已知起点坐标A(x1,y1)和终点坐标B(x2,y2),方位角θ的计算公式如下:θ = atan2(y2 - y1, x2 - x1)其中,atan2函数是一个双变量反正切函数,返回值为[-π, π]之间的角度值。
注意:上述公式计算得到的θ是以正北方向为参考的方位角。
如果要将方位角转换为以其他方向为参考的角度(如正东方向为0度),可以将θ减去相应的修正值。
2.方位角计算公式(两点经纬度):假设已知起点的经度(lon1)、纬度(lat1)和终点的经度(lon2)、纬度(lat2),方位角θ的计算公式如下:θ = atan2(sin(Δlon) * cos(lat2), cos(lat1) * sin(lat2) -sin(lat1) * cos(lat2) * cos(Δlon))其中,Δlon = lon2 - lon1是两点经度差。
注意:上述公式计算得到的θ是以正北方向为参考的方位角。
如果要将方位角转换为以其他方向为参考的角度(如正东方向为0度),可以将θ减去相应的修正值。
3.方位角计算公式(方向余弦矩阵):方向余弦矩阵(Direction Cosine Matrix)是一种将方位角和俯仰角等转化为三维空间坐标旋转的方式。
方向余弦矩阵的计算公式如下:D=[ cos(θ) * cos(φ), sin(θ) * cos(φ), -sin(φ) ][ -sin(θ), cos(θ), 0 ][ cos(θ) * sin(φ), sin(θ) * sin(φ), cos(φ) ]其中,θ是方位角,φ是俯仰角。
D是一个3行3列的矩阵,表示坐标变换矩阵。
上述是常见的方位角计算公式,根据不同的应用场景和问题,可能还会有其他的计算公式。
方位角计算公式.

一、直线定向1、正、反方位角换算对直线而言,过始点的坐标纵轴平行线指北端顺时针至直线的夹角是的正方位角,而过端点的坐标纵轴平行线指北端顺时针至直线的夹角则是的反方位角,同一条直线的正、反方位角相差,即同一直线的正反方位角= (1-13)上式右端,若<,用“+”号,若,用“-”号。
2、象限角与方位角的换算一条直线的方向有时也可用象限角表示。
所谓象限角是指从坐标纵轴的指北端或指南端起始,至直线的锐角,用表示,取值范围为。
为了说明直线所在的象限,在前应加注直线所在象限的名称。
四个象限的名称分别为北东(NE)、南东(SE)、南西(SW)、北西(NW)。
象限角和坐标方位角之间的换算公式列于表1-4。
表1-4 象限角与方位角关系表象限象限角与方位角换算公式第一象限(NE)=第二象限(SE)=-第三象限(SW)=+第四象限(NW)=-3、坐标方位角的推算测量工作中一般并不直接测定每条边的方向,而是通过与已知方向进行连测,推算出各边的坐标方位角。
设地面有相邻的、、三点,连成折线(图1-17),已知边的方位角,又测定了和之间的水平角,求边的方位角,即是相邻边坐标方位角的推算。
水平角又有左、右之分,前进方向左侧的水平角为,前进方向右侧的水平角。
设三点相关位置如图1-17()所示,应有=++ (1-14)设三点相关位置如图1-17()所示,应有=++-=+- (1-15)若按折线前进方向将视为后边,视为前边,综合上二式即得相邻边坐标方位角推算的通式:=+(1-16)显然,如果测定的是和之间的前进方向右侧水平角,因为有=-,代入上式即得通式=- (1-17)上二式右端,若前两项计算结果<,前面用“+”号,否则前面用“-”号。
二、坐标推算1、坐标的正算地面点的坐标推算包括坐标正算和坐标反算。
坐标正算,就是根据直线的边长、坐标方位角和一个端点的坐标,计算直线另一个端点的坐标的工作。
如图1所示,设直线AB的边长DAB和一个端点A的坐标XA、YA为已知,则直线另一个端点B的坐标为:XB=XA+ΔXABYB=YA+ΔYAB式中,ΔXAB、ΔYAB称为坐标增量,也就是直线两端点A、B的坐标值之差。
坐标,方位角计算公式

坐标,方位角计算公式坐标方位角=磁方位角+(±磁坐偏角)。
方位角是卫星接收天线,在水平面上转0°-360°。
设定方位角时,抛物面在水平面上左右移动。
方位角(方位角,缩写为Az)是用于测量平面中物体之间的角度差的方法之一。
它是从点的北方向顺时针方向和目标方向之间的水平角度。
一、计算方法1、按给定的坐标数据计算方位角αBA、αBPΔxBA=xA-xB=+123.461m;ΔyBA=yA-yB=+91.508m;由于ΔxBA>0,ΔyBA>0;可知αBA位于第Ⅰ象限,即αBA=arctg=36°32'43.64";ΔxBP=xP-xB=-37.819m;ΔyBP=yP-yB=+9.048m;由于ΔxBP<0,ΔyBP>0;公式计算出来的方位角,可知αBP位于第Ⅱ象限。
αBP=180o-α=180o-arctg=180o-13o27'17.33"=166°32'42.67";此外,当Δx<0,Δy<0;位于第Ⅲ象限,方位角=180°+arctg;当Δx>0,Δy<0;位于第Ⅳ象限,方位角=360°-arctg。
2、计算放样数据∠PBA、DBP∠PBA=αBP-αBA=129°59'59.03"。
3、测设时,把经纬仪安置在B点,瞄准A点,按顺时针方向测设∠PBA,得到BP方向,沿此方向测设水平距离DBP,就得到P点的平面位置。
当受地形限制不便于量距时,可采用角度交会法测设放样点平面位置上例中,当BP间量距受限时,通过计算测设∠PAB、∠PBA来定P点。
根据给定坐标计算∠PAB;ΔxAP=xP-xA=-161.28m;ΔyAP=yP-yA=-82.46m;αAP=180°+arctg=207°4'47.88";又αAB=180°+αBA=180°+36°32'43.64"=216°32'43.64";∠PAB=αAB-αAP=9°27'55.76"。
工程测量中坐标方位角计算公式

工程测量中坐标方位角计算公式在工程测量中,坐标方位角是指一个点相对于参考方向的角度。
它是测量中常用的一个重要参数,用于确定物体或地点的位置和方向。
坐标方位角的计算公式主要基于三角函数的运算和几何原理,下面将详细介绍它的计算方法。
我们需要明确坐标方位角的定义。
在工程测量中,通常以正北方向为参考方向,以逆时针方向为正方向,来确定一个点的方位角。
方位角的范围是0°到360°,其中0°表示正北方向,90°表示正东方向,180°表示正南方向,270°表示正西方向,360°又回到正北方向。
对于任意一个点,我们可以通过计算该点相对于参考方向的角度来确定它的方位角。
具体的计算公式如下:方位角 = arctan((Y - Y0) / (X - X0))其中,X0和Y0表示参考点的坐标,X和Y表示待测点的坐标。
这个公式基于斜率的概念,通过计算两点之间的斜率来确定方位角。
需要注意的是,由于计算中使用了反正切函数arctan,所以计算结果的范围是-90°到90°,即仅限于第一象限和第四象限。
为了得到完整的方位角范围,我们需要进行一些额外的处理。
在计算公式中,我们可以根据X和X0的大小关系,以及Y和Y0的大小关系来确定方位角的象限。
具体的处理方法如下:如果X > X0且Y > Y0,那么方位角为计算结果;如果X < X0,那么方位角为180°加上计算结果;如果X > X0且Y < Y0,那么方位角为360°加上计算结果;如果X = X0且Y > Y0,那么方位角为90°;如果X = X0且Y < Y0,那么方位角为270°;如果X = X0且Y = Y0,那么方位角没有定义。
通过这些处理,我们可以得到完整的方位角范围。
在实际的工程测量中,坐标方位角的计算非常重要。
方位角与仰俯角

测量设备
罗盘
罗盘是一种常用的测量方位角的 工具,通过磁针指示方向,可以
测量出目标物的方位角。
陀螺仪
陀螺仪可以测量出物体的仰俯角和 方位角,其原理是利用高速旋转的 陀螺在空间中的进动和自转来测量 角度。
全站仪
全站仪是一种集成了测距、测角、 数据处理等多种功能的测量仪器, 可以测量出目标物的三维坐标、仰 俯角和方位角等参数。
环境因素
环境因素如磁场干扰、温度变化等也会影响测量精度,需要在测量 时尽量减少这些因素的影响。
操作误差
操作人员的技能水平和经验也会影响测量精度,正确的操作方法和 熟练的操作技能可以提高测量精度。
05 2 3
定位目标
在军事领域,方位角和仰俯角是确定目标位置的 重要参数,有助于精确制导和射击。
导航
在复杂的地形和气象条件下,通过测量方位角和 仰俯角,可以确定军用车辆、飞机和舰艇的准确 位置,进行导航。
情报侦察
通过测量和分析不同地点的方位角和仰俯角,可 以获取敌方阵地、装备部署等信息,为军事决策 提供依据。
航空应用
飞行控制
01
在飞机导航和控制系统,方位角和仰俯角是重要的飞行参数,
用于确定飞行方向和高度,确保安全飞行。
方位角与仰俯角
目录
• 方位角 • 仰俯角 • 方位角与仰俯角的转换关系 • 方位角与仰俯角的测量工具 • 方位角与仰俯角的实际应用
01
方位角
定义
• 方位角:指从正北方向顺时针转到目标方向线的夹角,范围是 0°到360°。
计算方法
01
02
03
计算公式
方位角 = arctan((y坐标 值/x坐标值)×tan(北向角 度))。
在定位系统中的应用
知道两个坐标怎么算方位角值

知道两个坐标怎么算方位角值两个点之间的方位角是指从一个点到另一个点的方向。
它在航海、地理测量和导航等领域中非常重要。
本文将介绍如何计算两个坐标之间的方位角值。
理论背景方位角是从一个参考点开始,按顺时针方向度量的角度。
在地理测量中,常用的参考点是北方向。
方位角值的范围通常是从0到360度。
例如,0度表示正北方向,90度表示正东方向,180度表示正南方向,270度表示正西方向,360度又回到正北方向。
坐标系在开始计算方位角值之前,我们需要先了解坐标系。
常用的坐标系有直角坐标系和极坐标系。
直角坐标系是一个二维平面,由两个相互垂直的轴组成,通常表示为X轴和Y轴。
而极坐标系使用径向和角度来表示点的位置。
计算方位角值的步骤以下是计算两个坐标之间方位角值的步骤:1.确定参考点:选择一个参考点作为起始方向,通常为北方向。
2.确定两个坐标点:确定需要计算方位角的两个点的坐标。
3.转换为极坐标系:将直角坐标系转换为极坐标系,以便计算角度值。
4.计算角度差:计算第二个点相对于第一个点的角度差值。
5.转换为方位角值:根据角度差值和参考点确定方位角值。
示例假设我们有两个点A和B,它们的坐标分别为A(x1, y1)和B(x2, y2)。
首先,我们需要选择一个参考点作为起始方向。
在本例中,我们选择正北方向。
其次,我们将点A和点B的坐标从直角坐标系转换为极坐标系。
假设点A的极坐标为A(r1, θ1),点B的极坐标为B(r2, θ2)。
然后,我们计算点B相对于点A的角度差。
角度差可以通过以下公式计算:角度差= θ2 - θ1最后,我们将角度差值与参考点对应的方位角值相加,得到最终的方位角值。
总结通过这个简单的步骤,我们可以计算出两个坐标之间的方位角值。
这对于航海、地理测量和导航等领域来说非常重要,可以帮助我们确定两个点之间的方向关系。
希望本文对你了解如何计算方位角值有所帮助!。
方位角的计算方法

方位角的计算方法:(已知方位角+水平角大于540°-540°)已知方位角+水平角±180°=方位角坐标增量的计算方法:平距×COS方位角=△X坐标增量平距×Sin方位角=△Y坐标增量坐标的计算方法:已知X坐标±△X坐标增量=X坐标已知Y坐标±△Y坐标增量=Y坐标高差、平距的计算方法:斜距×Sin倾角=高差斜距×COS倾角=平距高差÷Sin倾角=斜距平距÷cos已知度分秒=斜距高程的计算方法:已知高程-仪器高+前视高±高差=该点的顶板高差原始记录计算方法:前视-后视相加÷2=水平角(前视不够-后视的+360°再减)后视 00°00′00″ 180°00′09″前视92°49′02″272°49′13″水平角= 92°49′03″实测倾角:正镜-270°倒镜-90°(正、倒镜相加-360°)实例: 110°30′38″-90°= 00°30′38″实例: 270°30′38″-270°= 00°30′38″激光的计算方法:两点的高程相减:比如:5点高程1479、479-4点高程1471、052 = 8、427 两点之间的平距:60、673×tan7°19′25″=7、7988、427-7、797=0、629(上山前面的点一定高于后面的点,所以前面的点减后面的点)测量:1、先测后视水平角:归零,倒镜180°不能误差15′2、前视:先测水平角并读数记录,然后倒镜测倾角,水平角、平距、斜距、高差、量出仪器高,前视量出前视高。
要求方位角-已知方位角±180°=拨角方位画两千的图:展点用0.6正好.倾角的计算方法:180°以下的-90°270°-超过180°的两点的高差除平距按tan=倾角比如:2点1500、026-6点1484、096=15、932点~6点平距=127、8315、93÷127、83=接按第二功能键、接按tan接按=接按度分秒键完事。
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方位角的计算方法有多种,根据公式与工具有不同,现有四种计算方法:
一、测量教材上的计算方法,需要判断象限,对了解原理有一定帮助,但在实际工作中不太实用,在此不予介绍,使用此方法计算的VB或VBA代码如下:
Public Const PI = 3.14159265359
Function Pol(x1 As Double, y1 As Double, x2 As Double, y2 As Double) As Double '计算直线的方位角
Dim Sub_y As Double
Sub_y = Abs(y2 - y1)
If Sub_y = 0 Then
Sub_y = 0.0000000001
End If
Pol = Atn((Abs(x2 - x1)) / Sub_y)
If x2 > x1 And y2 >= y1 Then '0-90
ElseIf x2 < x1 And y2 <= y1 Then '180-270
Pol = PI + Pol
ElseIf x2 < x1 And y2 >= y1 Then '270-360
Pol = 2 * PI - Pol
ElseIf x2 >= x1 And y2 <= y1 Then '90-180
Pol = PI - Pol
End If
End Function
二、计算器上的pol()函数,用pol(dx,dy)计算,返回两点间距离与方位角,如角度值为负+360即可,具体使用方法参照说明书上的pol()函数介绍;
三、方位角通用万能公式:
此万能公式的VB或VBA代码如下:
Public Const PI = 3.14159265359
Function Pol(x1 As Double, y1 As Double, x2 As Double, y2 As Double) As Double '计算直线的方位角
Dim Sub_x As Double
Sub_x = x2 - x1 + 0.0000000001
Pol = PI - Sgn(Sub_x) * PI / 2 - Atn((y2 - y1) / Sub_x)
End Function
sgn()函数为符号函数:
sgn(x)的值只有三个:
当x小于0时sgn(x)的值为-1
当x大于0时sgn(x)的值为1
当x等于0时sgn(x)的值为0
计算器上没有此函数,在编程时可用下列代码实现此函数功能:
if x<0 then
sgn(x)=-1
elseif x>0 then
sgn(x)=1
esle
sgn(x)=0
end if
四、另一个通用公式:
S
12=sqr((x
2
-x
1
)2+(y
2
-y
1
)2)= sqr(△x2+△y2)
A
12=arcsin((y
2
-y
1
)/S
12
)
S
12
为测站点1至放样点2的距离;
A
12
为测站点1至放样点2的坐标方位角。
x
1,y
1
为测站点坐标;
x
2,y
2
为放样点坐标。
按公式A
12=arcsin((y
2
-y
1
)/S
12
)计算出的方位角都要进行象限判断后加常数才是真正的方位角。
新计算公式为:
A
12=arccos(△x/S
12
)*sgn(△y)+360°
式中sgn()为取符号函数,改公式只需加上条件(A
12>360°, A
12
= A
12
-360°)就可以计算出坐标方
位角,不需要进行象限判断。
以下公式要注意如果△Yab=0,则应该把△Yab加上一个很小的数即可解决,通常编程时把△Yab+1E-10就可以,不影响方位角精度。
特别说明一点,用此公式计算的值若小于0则加上360度就可得出方位角,不用判断边所在的象限。