线路中桩坐标和切线方位角计算(两种方法)

本人整理了线路中桩坐标和切线方位角计算的两种方法,拿出来与大家探讨,目的是对您的测量工作能有所帮助。这两种方法尚未经过实践验证,如果您发现它们有错误或缺陷,别忘了告诉我。

方法一:线路中桩坐标和切线方位角计算(CASIO-4800P程序)

适用于直线、第一缓和曲线(ZH-HY)、园曲线、卵形曲线(YH-HY,可以从大半径到小半径,也可以从小半径到大半径)、第二缓和曲线(YH-HZ)。

输入变量:A=起点桩号;B=终点桩号;D=起点切线方位角;F=起点X坐标;H=起点Y坐标;K=起点曲率;R=终点曲率(曲率为 1÷半径,直线的曲率为0);M=判断因子(线路左转M=-1;

线路右转M=1; 直线M=0);C=桩号(起点和终点之间的任意桩号,A≦C≦B)。输出:X,Y=桩号为C点的坐标;P=桩号为C 点的切线方位角(单位:度)。

程序开始:

ABDFHKRM

Lbl 0:{C}

K-R=0=>S=C-A:Goto 5:≠=>Goto

2 ⊿

Lbl 2:G=ABS((B-A)÷(R-K))

K=0=>L=0:S=C-A:Goto 1 ⊿

R=0=>L=B-A:S=L-C+A:Goto 1 ⊿

L=KG

K<R=>S=L+C-A: ≠=>S=L-C+A ⊿

Lbl1:N=S-L-(S^5-L^5)/(40G^2)+(S^9-L^9)/(3456G^4)-(S^13-L^13)/(599040G^6)+(S^17-L^17)/175472640G^8)-(S^21-L^21)/(78033715200G^10)

E=(S^3-L^3)/(6G)-(S^7-L^7)/(336G^3)+(S^11-L^11)/(42240G^5)-(S^15-L^15)/(9676800G^7)+(S^19-L^19)/(3530096640G^9)-(S^23-L^23)/(1880240947200G^11)

K>R=>N=-N:Z=-1: ≠=>N=N:Z=1 ⊿

T=D-90MZL^2÷(πG)

X=F+NcosT-MEsinT ◢

Y=H+NsinT+MEcosT ◢

P=D+90M Abs(S^2-L^2)/(πG)

 P<0=>P=P+360⊿

P>360=>P=P-360⊿

P=P◢

Goto

0

Lbl

5:K=0=>Goto 6: ≠=>Goto 7 ⊿

Lbl

6:X=F+ScosD ◢

     

Y=H+SsinD ◢

     

P=D◢

Goto

0

Lbl

7:X=F+2sin(90SR÷π)×cos(D+90MSR÷π) ÷R ◢

Y=H+2sin(90SR÷π)×sin(D+90MSR÷π) ÷R ◢

     

P=D+180SR÷π

P<0=>P=P+360⊿

P>360=>P=P-360⊿

P=P◢

Goto 0

程序结束

 

线路中桩坐标和切线方位角计算公式(方法一)

 

A=起点桩号,B=终点桩号,C=AB上任意点桩号,D=起点切线方位角,

X0=起点X坐标,Y0=起点Y坐标,M=左转为-1;右转为1;直线为0,

K=起点曲率,R=终点曲率。

直线:K=R=0,S=C-A

X=X0+ScosD

             

Y=Y0+SsinD

             

P=D

园曲线:K=R≠0, S=C-A

X=X0+2sin(90SR/π).cos(D+90MSR/π)/R

Y=Y0+2sin(90SR/π).sin(D+90MSR/π)/R

P=D+180MSR/π

 

缓和曲线:曲线参数G=Abs((B-A)/(R-K))

第一缓和曲线:K=0,R≠0,L=0,S=C-A

第二缓和曲线:K≠0,R=0,L=B-A,S=L-(C-A)=B-C

是卵形曲线:   

K≠0,R≠0,K≠R,L=KG

K<R,S=L+(C-A), Z=1

             

       K>R,S=L-(C-A), Z=-1

 

N=(S-L)-(S5-L5)/40G2+(S9-L9)/3456G4-(S13-L13)/599040G6

+(S17-L17)/175472640G8-(S21-L21)/78033715200G10

 

E=(S3-L3)/6G-(S7-L7)/336G3+(S11-L11)/42240G5-(S15-L15)/9676800G7+(S19-L19)/3530096640G9-(S23-L23)/1880240947200G11

 

K>R ,N=-N

T=D-90MZL2/πG

X=X0+NcosT-MEsinT

Y=Y0+NsinT+MEcosT

P=D+90M Abs(S2-L2)/πG

 

 

 

 

方法二:缓和曲线中桩坐标和切线方位角计算程序(PC-E500)

适用于第一缓和曲线、第二缓和曲线、卵型曲线(R1>R2或R2>R1)。该方法无须知道起点切线方位角,但要已知终点坐标。如果想用它求起点切线方位角,只要输入的桩号C比A大1毫米就可以了。

1.输入信息

A=起点桩号;B=终点桩号;XA,YA=起点坐标;XB,YB=终点坐标;R1=起点半径;R2=终点半径;K=左偏为-1,右偏为1;C=AB之间任意点桩号,A<C≤B。直缓(缓直)点半径输1E50;Y$输“Y”,结束,回车继续下一个桩号的计算。

 

2.输出信息

     XP,YP=桩号为C 点的坐标;AT=桩号为C 点的切线方位角(度.分秒)。

 

3.源程序:

10:INPUT"A=";A:INPUT"B=";B:INPUT"XA=";XA:INPUT"YA=";YA:INPUT"XB=";XB:INPUT"YB=";YB

15:INPUT "R1=";R1:INPUT

"R2=";R2:INPUT "K=";K

20:G=ABS (R1*R2*(B-A)/(R1-R2)):S=SQR ((YB-YA)^2+(XB-XA)^2)                                                         

21:P0=ASN ((YB-YA)/S)

23:IF (XB-XA)<0 THEN P0=180-P0 

24:IF (XB-XA)>0 AND P0<0 THEN

P0=P0+360  

25:IF R1<R2 THEN Z=-1:M=G/R2+B-A:GOTO

30  

26:Z=1:M=G/R1 

30:L=B-A:GOSUB 1040

31:P1=PP

35:INPUT "C=";C:L=C-A

40:GOSUB 1040

50:P2=P1-PP:P3=P0-K*P2

60:XP=XA+DP*COS P3:YP=YA+DP*SIN P3

70:P4=180*(M*L+Z*L^2/2)/G/PI

:AT=P3+K*(P4-PP)

80:PRINT "XP=";XP:PRINT

"YP=";YP:PRINT "AT=";DMS AT

100:INPUT "END?";Y$

110:IF Y$="Y" THEN END

120:GOTO 35

1040:X=L-L^3*(M*M/3+Z*M*L/4+L*L/20)/(2*G^2)+L^5*(M^4/5+Z*M^3*L/3+3*M^2*L^2/14+Z*M*L^3/16+L^4/144)/24/G^4

1050:Y1=L^2*(M+Z*L/3)/2/G-L^4*(M^3/2+3*Z*M^2*L/5+M*L^2/4+Z*L^3/28)/12/G^3

1060:Y2=L^6*(M^5/3+5*Z*M^4*L/7+5*M^3*L^2/8+5*Z*M^2*L^3/18+M*L^4/16+Z*L^5/176)/240/G^5

1070:Y=Y1+Y2

1080:DP=SQR (X^2+Y^2)

1090:PP=ATN (Y/X)

1095:RETURN

结束

 

网友评论(1 条)

  1. Guest 2007-06-22 06:34

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