C# 中的轴承计算

Question

我想计算 2 个 GPS 位置之间的方位，我为我的算法愚弄了这个页面的建议：

public static double Bearing(IPointGps pt1, IPointGps pt2)
{
double x = Math.Cos(pt1.Latitude) * Math.Sin(pt2.Latitude) - Math.Sin(pt1.Latitude) * Math.Cos(pt2.Latitude) * Math.Cos(pt2.Longitude - pt1.Longitude);
double y = Math.Sin(pt2.Longitude - pt1.Longitude) * Math.Cos(pt2.Latitude);
// Math.Atan2 can return negative value, 0 <= output value < 2*PI expected 
return (Math.Atan2(y, x) + Math.PI * 2)%(Math.PI * 2);
}

然后我使用此方法以度为单位转换我的值

public static double RadiansToDegrees(double angle)
{
return (angle * 180.0) / Math.PI;
}

我有以下测试样本：

• Point1(纬度，经度)= 43.6373638888888888888888888888889， 1.357622222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
• Point2(纬度，经度)= 43.6156444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
• 预期方位 = 323°

但是，我得到的轴承为315.5°(5.5062235835910762 rad)。如果我计算预期的弧度值，我得到 5.637413，毫无疑问，我的问题出在我的轴承方法上。

我已经使用 .Net Math 包实现了其他计算方法(包括 Cos、Sin、Tan 和 ATan 方法)，并且我的单元测试以 1e-12 的精度通过。我错过了什么？

PS：我还尝试重新实现 Atan2 方法，以防它缺乏精度。我得到完全相同的结果

编辑：根据以下界面，我的纬度和经度是双倍的

public interface IPointGps
{
double Latitude { get; }
double Longitude { get; }
}

Answer 1

Math.Sin()和所有类似的方法都需要以弧度为单位进行参数，但您的纬度和经度以度为单位。在计算方位角或修改方位角计算之前，您必须将 IPointGps 转换为弧度，例如：

public static double Bearing(IPointGps pt1, IPointGps pt2)
{
double x = Math.Cos(DegreesToRadians(pt1.Latitude)) * Math.Sin(DegreesToRadians(pt2.Latitude)) - Math.Sin(DegreesToRadians(pt1.Latitude)) * Math.Cos(DegreesToRadians(pt2.Latitude)) * Math.Cos(DegreesToRadians(pt2.Longitude - pt1.Longitude));
double y = Math.Sin(DegreesToRadians(pt2.Longitude - pt1.Longitude)) * Math.Cos(DegreesToRadians(pt2.Latitude));
// Math.Atan2 can return negative value, 0 <= output value < 2*PI expected 
return (Math.Atan2(y, x) + Math.PI * 2) % (Math.PI * 2);
}
public static double DegreesToRadians(double angle)
{
return angle * Math.PI / 180.0d;
}

返回轴承5.637716736134105。

Answer 2

看起来您的纬度和经度变量是浮点数(单精度)。如果是这种情况，那么您将面临精度错误。