NED(北-东-地)坐标系
NED(北-东-地)坐标系是用作导航和惯性测量中广泛使用的参考系统。
北-东-地(NED)坐标系用作由其 ECEF 坐标定义的局部参考坐标系。通常,它固定在车辆或平台上,并随机体坐标系一起移动。该坐标系基于 WGS84 椭球体模型,将北向和东向轴置于当前位置地球表面相切的平面上。
它由三个正交轴组成:北轴指向真北,地轴延伸向地球内部(与当地天向相反),东轴指向东方(垂直于北轴)以构成右手系统。

类似地,车辆或平台可以附加局部固连的东-北-天(ENU)坐标系,并随系统一起移动。与 NED 坐标系不同,ENU 坐标系的轴向定向有所不同:北轴仍然指向真北,但天轴延伸离开地球内部,而东轴通过指向东方来保持其右手系统的对齐。
这种右手坐标系通过与自然运动方向对齐,简化了飞机、水面船舶和自主车辆的计算。
NED应用使用
无人机依赖自动驾驶系统来计算其在 NED 坐标系中的轨迹。当无人机向北飞行时,其在正北方向的位置会增加。相反,当无人机上升时,其向下 (Down) 坐标值会减小,因为向下方向定义为正。
相比之下,船舶的惯性导航系统 (INS)是通过追踪其相对于 NED 坐标系的运动来运作的。当船舶向东移动时,其正东坐标增加。相反,当船舶下潜时,其向下坐标上升。
自动驾驶汽车利用 NED 坐标系来确定其位置。车辆的北向坐标随着其向北移动而增加,而地形的起伏或低洼会导致向下坐标值的变化。
精确制导武器依靠 NED 坐标系来调整其轨迹。当导弹向目标降落时,向下坐标增加,从而确保精确打击。
自主水下航行器 (AUV) 利用 NED 坐标系进行导航。当 AUV 向东北方向移动时,北向和东向坐标均会增加,而深度变化则会影响向下坐标。
开发 NED 系统的目的是使运动与地球的自然方位保持一致,从而简化导航。工程师、飞行员和科学家都在使用该系统来提高定位、制导和控制应用的精度。