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/MissionCockpit/tags/V0.5.0/libmap.pl
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#!/usr/bin/perl
#!/usr/bin/perl -d:ptkdb
 
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#
# libmap.pl - Conversion GPS and Map-X/Y Coordinates
#
# Copyright (C) 2009 Rainer Walther (rainerwalther-mail@web.de)
#
# Creative Commons Lizenz mit den Zusaetzen (by, nc, sa)
#
# Es ist Ihnen gestattet:
# * das Werk vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen
# * Abwandlungen bzw. Bearbeitungen des Inhaltes anfertigen
#
# Zu den folgenden Bedingungen:
# * Namensnennung.
# Sie müssen den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
# * Keine kommerzielle Nutzung.
# Dieses Werk darf nicht für kommerzielle Zwecke verwendet werden.
# * Weitergabe unter gleichen Bedingungen.
# Wenn Sie den lizenzierten Inhalt bearbeiten oder in anderer Weise umgestalten,
# verändern oder als Grundlage für einen anderen Inhalt verwenden,
# dürfen Sie den neu entstandenen Inhalt nur unter Verwendung von Lizenzbedingungen
# weitergeben, die mit denen dieses Lizenzvertrages identisch oder vergleichbar sind.
#
# Im Falle einer Verbreitung müssen Sie anderen die Lizenzbedingungen, unter welche dieses
# Werk fällt, mitteilen. Am Einfachsten ist es, einen Link auf diese Seite einzubinden.
#
# Jede der vorgenannten Bedingungen kann aufgehoben werden, sofern Sie die Einwilligung
# des Rechteinhabers dazu erhalten.
#
# Diese Lizenz lässt die Urheberpersönlichkeitsrechte unberührt.
#
# Weitere Details zur Lizenzbestimmung gibt es hier:
# Kurzform: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/
# Komplett: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/legalcode
#
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#
# 2009-03-06 0.0.1 rw created
# 2009-04-01 0.1.0 rw RC1
# 2009-05-13 0.1.1 rw MapGpsAt() added
# 2009-05-22 0.1.2 rw add default Map dir
# 2009-07-22 0.1.3 rw Map Offset_x, Offset_y added
# 2009-08-08 0.1.4 rw atan -> atan2
# 2009-11-04 0.1.5 rw Lon > 180
#
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$Version{'libmap.pl'} = "0.1.4 - 2009-08-08";
 
use Geo::Ellipsoid; # http://search.cpan.org/dist/Geo-Ellipsoid-1.12/lib/Geo/Ellipsoid.pm
use Math::Trig;
 
if ( ! defined Cfg->{'map'}->{'MapDir'} )
{
# set default map directory
$Cfg->{'map'}->{'MapDir'} = "map";
}
require "$Cfg->{'map'}->{'MapDir'}/map.pl"; # Landkarte
 
#
# Convert GPS (Lat,Lon) to pixel coordinates in map
#
sub MapGps2XY ()
{
my ($Lat, $Lon, $Bearing) = @_;
# Aktuell gültige Karte
my %Map = %{$Maps{'Current'}};
 
my $Map_Geo = Geo::Ellipsoid->new( 'units' => 'degrees',
'distance_units' => 'meter',
'ellipsoid' => 'WGS84',
'longitude' => 1, # Symmetric: -pi..pi
);
# P1 -> P2: Entfernung und Richtung
my ($P1P2_Dist_m, $P1P2_Bearing) = $Map_Geo->to( $Map{'P1_Lat'}, $Map{'P1_Lon'}, $Map{'P2_Lat'}, $Map{'P2_Lon'} );
 
my $dx_p = $Map{'P2_x'} - $Map{'P1_x'};
my $dy_p = $Map{'P2_y'} - $Map{'P1_y'};
my $P1P2_Dist_p = sqrt($dx_p*$dx_p + $dy_p*$dy_p);
my $PixRes = $P1P2_Dist_m / $P1P2_Dist_p ; # 1 Pixel = $PixRes Meter
 
my $Phi = rad2deg atan2 ($dy_p, $dx_p);
my $PhiRef = $P1P2_Bearing - $Phi; # Winkel zwischen N und Bild-Horizont
 
# P1 -> Target: Entfernung und Richtung
my ($T_Dist_m, $T_Bearing) = $Map_Geo->to( $Map{'P1_Lat'}, $Map{'P1_Lon'}, $Lat, $Lon );
 
my $Alpha = deg2rad($T_Bearing - $PhiRef); # Winkel zw. Bild-Horizont und Target
my $T_dx_p = cos($Alpha) * $T_Dist_m / $PixRes;
my $T_dy_p = sin($Alpha) * $T_Dist_m / $PixRes;
 
my $X_p = $Map{'P1_x'} + $T_dx_p + $Map{'Offset_x'};
my $Y_p = $Map{'P1_y'} + $T_dy_p - $Map{'Offset_y'};
 
# map calibration adjustment
$X_p += $Map{'Offset_x'};
$Y_p -= $Map{'Offset_y'};
$Angel = $Bearing - $PhiRef;
return ($X_p, $Y_p, $Angel);
}
 
#
# Convert pixel coordinates in map to GPS (Lat,Lon)
#
sub MapXY2Gps ()
{
my ($X, $Y) = @_;
 
# Aktuell gültige Karte
my %Map = %{$Maps{'Current'}};
 
# map calibration adjustment
$X -= $Map{'Offset_x'};
$Y += $Map{'Offset_y'};
my $Map_Geo = Geo::Ellipsoid->new( 'units' => 'degrees',
'distance_units' => 'meter',
'ellipsoid' => 'WGS84',
'longitude' => 1, # Symmetric: -pi..pi
);
# P1 -> P2: Entfernung und Richtung
my ($P1P2_Dist_m, $P1P2_Bearing) = $Map_Geo->to( $Map{'P1_Lat'}, $Map{'P1_Lon'}, $Map{'P2_Lat'}, $Map{'P2_Lon'} );
 
my $dx_p = $Map{'P2_x'} - $Map{'P1_x'};
my $dy_p = $Map{'P2_y'} - $Map{'P1_y'};
my $P1P2_Dist_p = sqrt($dx_p*$dx_p + $dy_p*$dy_p);
my $PixRes = $P1P2_Dist_m / $P1P2_Dist_p ; # 1 Pixel = $PixRes Meter
 
my $Phi = rad2deg atan2 ($dy_p, $dx_p);
my $PhiRef = $P1P2_Bearing - $Phi; # Winkel zwischen N und Bild-Horizont
 
my $dx = $X - $Map{'P1_x'};
my $dy = $Y - $Map{'P1_y'};
 
my $Phi = rad2deg atan2 ($dy, $dx);
my $Bearing = $PhiRef + $Phi;
my $Dist = $PixRes * sqrt($dx*$dx + $dy*$dy);
 
my ($Lat, $Lon) = $Map_Geo->at( $Map{'P1_Lat'}, $Map{'P1_Lon'}, $Dist, $Bearing );
 
return ($Lat, $Lon);
}
 
#
# Get Bearing, Distance from 2 GPS Points
#
sub MapGpsTo()
{
my ($Lat1, $Lon1, $Lat2, $Lon2) = @_;
my $Map_Geo = Geo::Ellipsoid->new( 'units' => 'degrees',
'distance_units' => 'meter',
'ellipsoid' => 'WGS84',
'longitude' => 1, # Symmetric: -pi..pi
);
my ($Dist, $Bearing) = $Map_Geo->to( $Lat1, $Lon1, $Lat2, $Lon2);
return ($Dist, $Bearing);
}
 
#
# Get Target from GPS-Point, Bearing, Distance
#
sub MapGpsAt()
{
my ($Lat, $Lon, $Dist, $Bearing) = @_;
my $Map_Geo = Geo::Ellipsoid->new( 'units' => 'degrees',
'distance_units' => 'meter',
'ellipsoid' => 'WGS84',
'longitude' => 1, # Symmetric: -pi..pi
);
my ($Target_Lat, $Target_Lon) = $Map_Geo->at( $Lat, $Lon, $Dist, $Bearing);
return ($Target_Lat, $Target_Lon);
}
 
# Angel geographic North to Map Horizont
sub MapAngel()
{
# Aktuell gültige Karte
my %Map = %{$Maps{'Current'}};
my $Map_Geo = Geo::Ellipsoid->new( 'units' => 'degrees',
'distance_units' => 'meter',
'ellipsoid' => 'WGS84',
'longitude' => 1, # Symmetric: -pi..pi
);
# P1 -> P2: Entfernung und Richtung
my ($P1P2_Dist_m, $P1P2_Bearing) = $Map_Geo->to( $Map{'P1_Lat'}, $Map{'P1_Lon'}, $Map{'P2_Lat'}, $Map{'P2_Lon'} );
 
my $dx_p = $Map{'P2_x'} - $Map{'P1_x'};
my $dy_p = $Map{'P2_y'} - $Map{'P1_y'};
 
my $Phi = rad2deg atan2 ($dy_p, $dx_p);
my $PhiRef = $P1P2_Bearing - $Phi; # Winkel zwischen N und Bild-Horizont
return ($PhiRef);
}
1;
 
__END__