Категория CLLocation для расчета подшипника с функцией Haversine

Question

Я пытаюсь написать категорию для CLLocation, чтобы вернуть отношение к другому CLLocation.

Я считаю, что я делаю что-то не так с формулой (калькулезный не моя сильная сторона). Возвращенный подшипник всегда выключен.

Я смотрел на этот вопрос и пытался применить изменения, которые были приняты как правильный ответ, и веб-страницу, на которую он ссылается:

Расчет отношения между двумя CLLocationCoordinate2Ds

http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html

Спасибо за любые указатели. Я попытался включить обратную связь от этого другого вопроса, и я все еще просто не понимаю что-то.

Спасибо

Вот моя категория -

----- CLLocation + Bearing.h

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <CoreLocation/CoreLocation.h>


@interface CLLocation (Bearing)

-(double) bearingToLocation:(CLLocation *) destinationLocation;
-(NSString *) compassOrdinalToLocation:(CLLocation *) nwEndPoint;

@end

--------- CLLocation + Bearing.m

#import "CLLocation+Bearing.h"

double DegreesToRadians(double degrees) {return degrees * M_PI / 180;};
double RadiansToDegrees(double radians) {return radians * 180/M_PI;};


@implementation CLLocation (Bearing)

-(double) bearingToLocation:(CLLocation *) destinationLocation {

 double lat1 = DegreesToRadians(self.coordinate.latitude);
 double lon1 = DegreesToRadians(self.coordinate.longitude);

 double lat2 = DegreesToRadians(destinationLocation.coordinate.latitude);
 double lon2 = DegreesToRadians(destinationLocation.coordinate.longitude);

 double dLon = lon2 - lon1;

 double y = sin(dLon) * cos(lat2);
 double x = cos(lat1) * sin(lat2) - sin(lat1) * cos(lat2) * cos(dLon);
 double radiansBearing = atan2(y, x);

 return RadiansToDegrees(radiansBearing);
}

Answer 1

Твой код мне подходит. Ничего плохого в калькуляции. Вы не указываете, насколько далеки ваши результаты, но вы можете попробовать настроить преобразователи радиан / градусов в следующее:

double DegreesToRadians(double degrees) {return degrees * M_PI / 180.0;};
double RadiansToDegrees(double radians) {return radians * 180.0/M_PI;};

Если вы получаете отрицательные подшипники, добавьте 2*M_PI до конечного результата в радианах (или 360, если вы делаете это после преобразования в градусы). atan2 возвращает результат в диапазоне -M_PI в M_PI (От -180 до 180 градусов), поэтому вы можете преобразовать его в подшипники компаса, используя что-то вроде следующего кода

if(radiansBearing < 0.0)
    radiansBearing += 2*M_PI;

Answer 2

Это портирование в Swift категории в начале:

import Foundation
import CoreLocation
public extension CLLocation{

    func DegreesToRadians(_ degrees: Double ) -> Double {
        return degrees * M_PI / 180
    }

    func RadiansToDegrees(_ radians: Double) -> Double {
        return radians * 180 / M_PI
    }


    func bearingToLocationRadian(_ destinationLocation:CLLocation) -> Double {

        let lat1 = DegreesToRadians(self.coordinate.latitude)
        let lon1 = DegreesToRadians(self.coordinate.longitude)

        let lat2 = DegreesToRadians(destinationLocation.coordinate.latitude);
        let lon2 = DegreesToRadians(destinationLocation.coordinate.longitude);

        let dLon = lon2 - lon1

        let y = sin(dLon) * cos(lat2);
        let x = cos(lat1) * sin(lat2) - sin(lat1) * cos(lat2) * cos(dLon);
        let radiansBearing = atan2(y, x)

        return radiansBearing
    }

    func bearingToLocationDegrees(destinationLocation:CLLocation) -> Double{
        return   RadiansToDegrees(bearingToLocationRadian(destinationLocation))
    }
}

Answer 3

Вот еще одна реализация

public func bearingBetweenTwoPoints(#lat1 : Double, #lon1 : Double, #lat2 : Double, #lon2: Double) -> Double {

func DegreesToRadians (value:Double) -> Double {
    return value * M_PI / 180.0
}

func RadiansToDegrees (value:Double) -> Double {
    return value * 180.0 / M_PI
}

let y = sin(lon2-lon1) * cos(lat2)
let x = (cos(lat1) * sin(lat2)) - (sin(lat1) * cos(lat2) * cos(lat2-lon1))

let degrees = RadiansToDegrees(atan2(y,x))

let ret = (degrees + 360) % 360

return ret;

}

Answer 4

Рабочий Свифт 3 и 4

Перепробовал так много версий, и эта наконец дает правильные значения!

extension CLLocation {


    func getRadiansFrom(degrees: Double ) -> Double {

        return degrees * .pi / 180

    }

    func getDegreesFrom(radians: Double) -> Double {

        return radians * 180 / .pi

    }


    func bearingRadianTo(location: CLLocation) -> Double {

        let lat1 = self.getRadiansFrom(degrees: self.coordinate.latitude)
        let lon1 = self.getRadiansFrom(degrees: self.coordinate.longitude)

        let lat2 = self.getRadiansFrom(degrees: location.coordinate.latitude)
        let lon2 = self.getRadiansFrom(degrees: location.coordinate.longitude)

        let dLon = lon2 - lon1

        let y = sin(dLon) * cos(lat2)
        let x = cos(lat1) * sin(lat2) - sin(lat1) * cos(lat2) * cos(dLon)

        var radiansBearing = atan2(y, x)

        if radiansBearing < 0.0 {

            radiansBearing += 2 * .pi

        }


        return radiansBearing
    }

    func bearingDegreesTo(location: CLLocation) -> Double {

        return self.getDegreesFrom(radians: self.bearingRadianTo(location: location))

    }


}

Использование:

let degrees = location1.bearingDegreesTo(location: location2)

Answer 5

Это еще одно расширение CLLocation, которое можно использовать в Swift 3 и Swift 4.

public extension CLLocation {

    func degreesToRadians(degrees: Double) -> Double {
        return degrees * .pi / 180.0
    }

    func radiansToDegrees(radians: Double) -> Double {
        return radians * 180.0 / .pi
    }

    func getBearingBetweenTwoPoints(point1: CLLocation, point2: CLLocation) -> Double {
        let lat1 = degreesToRadians(degrees: point1.coordinate.latitude)
        let lon1 = degreesToRadians(degrees: point1.coordinate.longitude)

        let lat2 = degreesToRadians(degrees: point2.coordinate.latitude)
        let lon2 = degreesToRadians(degrees: point2.coordinate.longitude)

        let dLon = lon2 - lon1

        let y = sin(dLon) * cos(lat2)
        let x = cos(lat1) * sin(lat2) - sin(lat1) * cos(lat2) * cos(dLon)
        let radiansBearing = atan2(y, x)

        return radiansToDegrees(radians: radiansBearing)
    }

}

Answer 6

Я использую закон косинусов в Swift. Он работает быстрее, чем Haversine, и его результат очень похож. Вариация 1 метр на огромных расстояниях.

Почему я использую закон косинусов:

• Беги быстро (потому что нет функций sqrt)
• Достаточно точно, если вы не занимаетесь астрономией
• Идеально подходит для фоновой задачи

func calculateDistance(from: CLLocationCoordinate2D, to: CLLocationCoordinate2D) -> Double {

    let π = M_PI
    let degToRad: Double = π/180
    let earthRadius: Double = 6372797.560856

    // Law of Cosines formula
    // d = r . arc cos (sin A sin B + cos A cos B cos(B - A) )

    let A = from.latitude * degToRad
    let B = to.latitude * degToRad
    let A = from.longitude * degToRad
    let B = to.longitude * degToRad

    let angularDistance = acos(sin(A) * sin(B) + cos(A) * cos(B) * cos(B - A) )
    let distance = earthRadius * angularDistance

    return distance

}

Answer 7

Стоит отметить, что если вы используете карту Google GMSMapView, есть готовое решение, использующее GMSGeometryHeading метод:

GMSGeometryHeading(from: CLLocationCoordinate2D, to: CLLocationCoordinate2D)

Возвращает начальный курс (в градусах по часовой стрелке от севера) от кратчайшего пути до.

Answer 8

Это реализовано в Swift 5. Основное внимание уделяется точности, а не скорости, но она работает в реальном времени np.

let earthRadius: Double = 6372456.7
let degToRad: Double = .pi / 180.0
let radToDeg: Double = 180.0 / .pi

func calcOffset(_ coord0: CLLocationCoordinate2D,
                _ coord1: CLLocationCoordinate2D) -> (Double, Double) {
    let lat0: Double = coord0.latitude * degToRad
    let lat1: Double = coord1.latitude * degToRad
    let lon0: Double = coord0.longitude * degToRad
    let lon1: Double = coord1.longitude * degToRad
    let dLat: Double = lat1 - lat0
    let dLon: Double = lon1 - lon0
    let y: Double = cos(lat1) * sin(dLon)
    let x: Double = cos(lat0) * sin(lat1) - sin(lat0) * cos(lat1) * cos(dLon)
    let t: Double = atan2(y, x)
    let bearing: Double = t * radToDeg

    let a: Double = pow(sin(dLat * 0.5), 2.0) + cos(lat0) * cos(lat1) * pow(sin(dLon * 0.5), 2.0)
    let c: Double = 2.0 * atan2(sqrt(a), sqrt(1.0 - a));
    let distance: Double = c * earthRadius

    return (distance, bearing)
}

func translateCoord(_ coord: CLLocationCoordinate2D,
                    _ distance: Double,
                    _ bearing: Double) -> CLLocationCoordinate2D {
    let d: Double = distance / earthRadius
    let t: Double = bearing * degToRad

    let lat0: Double = coord.latitude * degToRad
    let lon0: Double = coord.longitude * degToRad
    let lat1: Double = asin(sin(lat0) * cos(d) + cos(lat0) * sin(d) * cos(t))
    let lon1: Double = lon0 + atan2(sin(t) * sin(d) * cos(lat0), cos(d) - sin(lat0) * sin(lat1))

    let lat: Double = lat1 * radToDeg
    let lon: Double = lon1 * radToDeg

    let c: CLLocationCoordinate2D = CLLocationCoordinate2D(latitude: lat,
                                                           longitude: lon)
    return c
}

Я обнаружил, что Хаверсин прибил расстояние по сравнению с CLLocation. distanceметод, но не предоставил готовый к использованию подшипник с CL. Так что я не использую его для подшипника. Это дает наиболее точное измерение, которое я встречал из всех математических расчетов, которые я пробовал. ВtranslateCoord также точно построит новую точку с учетом начала координат, расстояния в метрах и пеленга в градусах.