将速度和位置向量转换为经度和纬度?

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我一直在玩一个卫星跟踪程序。你输入TLE信息和儒略日,它返回给你所查询卫星的位置向量和速度向量的3个部分。例如,写下这篇文章时,国际空间站的位置和速度向量是:

Position Vector:
1.43201229062465434E18
-2.13926476354018432E17
-9.0494444352008358E17

Velocity Vector:
3.191614378202316E-10
3.0853260273024627E-10
2.1811338307505537E-10

我希望能够使用在线跟踪器将这个地点的经纬度进行查询并确认其正确性。但是我不知道如何将这些坐标转换为经度和纬度。有没有IT专业人员可以帮助我?这是否可能实现?


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经度和纬度是位置的,因此您不需要速度向量。 - Jon Taylor
这本可能会让你接近答案。 - nicholas
这就是为什么我需要一位火箭科学家的帮助。那已经超出了我的数学能力范围! - James MV
2个回答

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轨道位置通常用地心地固坐标系(ECEF)(笛卡尔)坐标表示。您似乎想将该表示转换为纬度经度高度(LLA)表示。Mathworks有一个很好的描述,介绍了从ECEF到LLA从LLA到ECEF的转换。海军研究生院有一个网络应用程序来在两种表示之间进行转换。
对于轨道动力学而言,时间并不真正涉及ECEF和LLA之间的转换。这仅用于确定轨道中的物体在那一时刻所在的位置(通常在ECEF中)。此外,速度向量随着物体绕地球运动而随时间改变,但这也不会影响转换。

谢谢。我不确定程序的输出是否正确,因为我可以使用那个Web应用程序进行检查,如果我使用给定时间的已知纬度和经度来生成它们,它所生成的ECEF与程序生成的ECEF差别很大。我已将输出从GigaMeters转换为KiloMeters,因为程序以GM为单位输出。我会继续调查,感谢提供链接。 - James MV

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首先确保位置向量在ECEF或ECI框架中......如果它在ECEF中,直接转换为纬度、经度和高度。对于ECI,通过计算儒略日来计算本地恒星时并将其转换为ECEF框架,然后进行ECEF2LLA转换。


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