生成飞行轨迹的功能(3D点列表,lat,lon,alt)

Question

我期待为飞机模拟生成一些3D轨迹数据.这个想法是飞机在某个位置起飞x并继续以一些平均上升速度a_v和角度上升,a_theta直到达到最大高度m_a.然后飞机将继续飞行,m_a直到距离d_d目的地一定距离,此时它将以某个角度开始下降,d_theta平均下降速度为d_v.最后,飞机降落在目的地y.

我希望该函数返回一个3D点列表.

我希望在Python(首选)或C#中实现它.

用于说明目的:

有谁知道我怎么能做到这一点？是否有一些开源项目可以做到这一点？我一直在寻找一段时间,但没有找到任何东西.

Answer 1

我建议你分两个独立的步骤来解决这个问题，这样飞机就不会穿过地面：

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1. 计算球体表面上的路径。
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2. 沿着这条路径插入高度。
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对于 1.，您可以在四元数上使用球形插值技术。

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Quaternion slerp(Quaternion v0, Quaternion v1, double t) {\n    // Only unit quaternions are valid rotations.\n    // Normalize to avoid undefined behavior.\n    v0.normalize();\n    v1.normalize();\n\n    // Compute the cosine of the angle between the two vectors.\n    double dot = dot_product(v0, v1);\n\n    const double DOT_THRESHOLD = 0.9995;\n    if (fabs(dot) > DOT_THRESHOLD) {\n        // If the inputs are too close for comfort, linearly interpolate\n        // and normalize the result.\n\n        Quaternion result = v0 + t*(v1 \xe2\x80\x93 v0);\n        result.normalize();\n        return result;\n    }\n\n    // If the dot product is negative, the quaternions\n    // have opposite handed-ness and slerp won\'t take\n    // the shorter path. Fix by reversing one quaternion.\n    if (dot < 0.0f) {\n        v1 = -v1;\n        dot = -dot;\n    }  \n\n    Clamp(dot, -1, 1);           // Robustness: Stay within domain of acos()\n    double theta_0 = acos(dot);  // theta_0 = angle between input vectors\n    double theta = theta_0*t;    // theta = angle between v0 and result \n\n    Quaternion v2 = v1 \xe2\x80\x93 v0*dot;\n    v2.normalize();              // { v0, v2 } is now an orthonormal basis\n\n    return v0*cos(theta) + v2*sin(theta);\n}\n

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