CollisionAvoidanceSystem/doc/design/coordinate_transformation.md

WGS84到自定义参考点坐标系的转换

1. 坐标系说明

1.1 源坐标系（WGS84-EPSG:4326）

• 经度（longitude）：地球表面上一点与本初子午线的角度差，东经为正，西经为负
• 纬度（latitude）：地球表面上一点与赤道平面的角度差，北纬为正，南纬为负
• 高度（height）：相对于WGS84椭球面的高度，单位为米

1.2 目标坐标系（自定义局部坐标系）

• 原点：机场中心点（由配置文件指定的经纬度）
• X轴：指向东方，单位为米
• Y轴：指向北方，单位为米
• Z轴：指向天顶，单位为米

2. 转换步骤

2.1 初始化

• 设置机场中心点经纬度作为坐标系原点
• 建立局部坐标系（ENU - East, North, Up）

2.2 坐标转换过程

1. 将WGS84经纬度转换为地心地固坐标系（ECEF）
2. 计算机场中心点的ECEF坐标
3. 计算目标点相对于机场中心点的偏移向量
4. 应用旋转矩阵将ECEF偏移向量转换为局部ENU坐标

3. 注意事项

3.1 精度考虑

• 当距离机场中心点较远时（>100km），需考虑地球曲率影响
• 建议在较小范围内使用（半径10km以内）以保持较高精度

3.2 高度处理

• 默认使用WGS84椭球高度
• 如需使用海拔高度，需额外考虑大地水准面差异

4. 代码示例

// 坐标转换服务初始化
CoordinateSystemService service = new CoordinateSystemService(properties);

// WGS84经纬度转换为局部坐标
double[] localCoord = service.convertToLocalCoordinate(longitude, latitude);
// localCoord[0] 为东向坐标（X）
// localCoord[1] 为北向坐标（Y）

5. 参考资料

• WGS84坐标系（EPSG:4326）规范
• 《大地测量学基础》
• PROJ坐标转换库文档