Transform (OREKIT 12.0.1 API)

java.lang.Object
- org.orekit.frames.Transform

All Implemented Interfaces:

Serializable, StaticTransform, TimeShiftable<Transform>, TimeStamped
```
public class Transform
extends Object
implements TimeShiftable<Transform>, Serializable, StaticTransform
```
三维空间中的变换类。
此类表示frames之间的变换引擎。它用于定义每个参考系及其父参考系之间的关系，并在远离彼此的参考系之间转换时将所有单独的变换汇总为一个操作。

OREKIT中使用的约定是矢量变换。这意味着变换被定义为应用于在旧参考系中表示的矢量的坐标以获得在新参考系中表示的相同矢量。

此类的实例保证是不可变的。

示例

从R_A到R_B的平移示例

我们希望将PVCoordinates PV_A转换为PV_B：

PV_A = ({1, 0, 0}, {2, 0, 0}, {3, 0, 0});
PV_B = ({0, 0, 0}, {0, 0, 0}, {0, 0, 0});

然后定义要应用的变换如下：
```
  Vector3D translation  = new Vector3D(-1, 0, 0);
  Vector3D velocity     = new Vector3D(-2, 0, 0);
  Vector3D acceleration = new Vector3D(-3, 0, 0);

  Transform R1toR2 = new Transform(date, translation, velocity, acceleration);

  PVB = R1toR2.transformPVCoordinates(PVA);
  
```
从R_A到R_B的旋转示例

我们希望将PVCoordinates PV_A转换为PV_B：

PV_A = ({1, 0, 0}, { 1, 0, 0});
PV_B = ({0, 1, 0}, {-2, 1, 0});

然后定义要应用的变换如下：
```
  Rotation rotation = new Rotation(Vector3D.PLUS_K, FastMath.PI / 2);
  Vector3D rotationRate = new Vector3D(0, 0, -2);

  Transform R1toR2 = new Transform(rotation, rotationRate);

  PVB = R1toR2.transformPVCoordinates(PVA);
  
```
Author:

Luc Maisonobe, Fabien Maussion

See Also:

Serialized Form

Field Summary

Fields
Modifier and Type	Field and Description
`static Transform`	`IDENTITY` 身份变换。

Constructor Summary

Constructors
Constructor and Description
`Transform(AbsoluteDate date, AngularCoordinates angular)` 构建旋转变换。
`Transform(AbsoluteDate date, PVCoordinates cartesian)` 构建带有第一个时间导数的平移变换。
`Transform(AbsoluteDate date, PVCoordinates cartesian, AngularCoordinates angular)` 从其原始操作构建变换。
`Transform(AbsoluteDate date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation rotation)` 构建旋转变换。
`Transform(AbsoluteDate date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation rotation, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D rotationRate)` 构建旋转变换。
`Transform(AbsoluteDate date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation rotation, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D rotationRate, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D rotationAcceleration)` 构建旋转变换。
`Transform(AbsoluteDate date, Transform first, Transform second)` 通过组合两个现有变换构建变换。
`Transform(AbsoluteDate date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D translation)` 构建平移变换。
`Transform(AbsoluteDate date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D translation, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D velocity)` 构建带有第一个时间导数的平移变换。
`Transform(AbsoluteDate date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D translation, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D velocity, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D acceleration)` 构建带有第一个和第二个时间导数的平移变换。

Method Summary

All Methods Static Methods Instance Methods Concrete Methods
Modifier and Type	Method and Description
`Transform`	`freeze()` 获取冻结的变换。
`org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D`	`getAcceleration()` 获取平移的第二个时间导数。
`AngularCoordinates`	`getAngular()` 获取基本角部分。
`PVCoordinates`	`getCartesian()` 获取基本笛卡尔部分。
`AbsoluteDate`	`getDate()` 获取日期。
`Transform`	`getInverse()` 获取实例的逆变换。
`void`	`getJacobian(CartesianDerivativesFilter selector, double[][] jacobian)` 计算变换的`transformPVCoordinates(PVCoordinates)`方法的雅可比矩阵。
`org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation`	`getRotation()` 获取基本旋转部分。
`org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D`	`getRotationAcceleration()` 获取旋转的第二个时间导数。
`org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D`	`getRotationRate()` 获取旋转的第一个时间导数。
`org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D`	`getTranslation()` 获取基本平移部分。
`org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D`	`getVelocity()` 获取平移的第一个时间导数。
`static Transform`	`interpolate(AbsoluteDate date, CartesianDerivativesFilter cFilter, AngularDerivativesFilter aFilter, Collection<Transform> sample)` 从现有变换的样本集插值变换。
`Transform`	`interpolate(AbsoluteDate interpolationDate, Stream<Transform> sample)` 从现有变换的样本集插值变换。
`Transform`	`shiftedBy(double dt)` 获取时间偏移的实例。
`StaticTransform`	`staticShiftedBy(double dt)` 考虑所有速率对变换进行时间偏移，然后仅返回变换的平移和旋转部分。
`StaticTransform`	`toStaticTransform()` 从实例创建所谓的静态变换。
`<T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> FieldPVCoordinates<T>`	`transformPVCoordinates(FieldPVCoordinates<T> pv)` 包括运动效应的`FieldPVCoordinates`变换。
`PVCoordinates`	`transformPVCoordinates(PVCoordinates pva)` 包括运动效应的`PVCoordinates`变换。
`<T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> TimeStampedFieldPVCoordinates<T>`	`transformPVCoordinates(TimeStampedFieldPVCoordinates<T> pv)` 包括运动效应的`TimeStampedFieldPVCoordinates`变换。
`TimeStampedPVCoordinates`	`transformPVCoordinates(TimeStampedPVCoordinates pv)` 包括运动效应的`TimeStampedPVCoordinates`变换。

Methods inherited from class java.lang.Object
clone, equals, finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

Methods inherited from interface org.orekit.frames.StaticTransform
compose, compositeRotation, compositeTranslation, getIdentity, of, of, of, transformLine, transformPosition, transformPosition, transformVector, transformVector

Methods inherited from interface org.orekit.time.TimeStamped
durationFrom

- Field Detail
  - IDENTITY
```
public static final Transform IDENTITY
```
    身份变换。
- Constructor Detail
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 PVCoordinates cartesian,
                 AngularCoordinates angular)
```
    从其原始操作构建变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    cartesian - 目标参考系相对于原始参考系的笛卡尔坐标
    
    angular - 目标参考系相对于原始参考系的角坐标
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D translation)
```
    构建平移变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    translation - 要应用的平移（即转换后的原点坐标，或旧参考系在新参考系中的原点坐标）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation rotation)
```
    构建旋转变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    rotation - 要应用的旋转（即应用于在旧参考系中表示的矢量的坐标以获得在新参考系中表示的相同矢量的旋转）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D translation,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D velocity)
```
    构建带有第一个时间导数的平移变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    translation - 要应用的平移（即转换后的原点坐标，或旧参考系在新参考系中的原点坐标）
    
    velocity - 平移的速度（即在新参考系中的原始坐标速度）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D translation,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D velocity,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D acceleration)
```
    构建带有第一个和第二个时间导数的平移变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    translation - 要应用的平移（即转换后的原点坐标，或旧参考系在新参考系中的原点坐标）
    
    velocity - 平移的速度（即在新参考系中的原始坐标速度）
    
    acceleration - 平移的加速度（即在新参考系中的原始坐标加速度）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 PVCoordinates cartesian)
```
    构建带有第一个时间导数的平移变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    cartesian - 要应用的变换的笛卡尔部分（即转换后的原点坐标，或旧参考系在新参考系中的原点坐标，及其导数）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation rotation,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D rotationRate)
```
    构建旋转变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    rotation - 要应用的旋转（即应用于在旧参考系中表示的矢量的坐标以获得在新参考系中表示的相同矢量的旋转）
    
    rotationRate - 瞬时旋转的轴在新参考系中表示（表示角速率的范数）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation rotation,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D rotationRate,
                 org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D rotationAcceleration)
```
    构建旋转变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    rotation - 要应用的旋转（即应用于在旧参考系中表示的矢量的坐标以获得在新参考系中表示的相同矢量的旋转）
    
    rotationRate - 瞬时旋转的轴
    
    rotationAcceleration - 瞬时旋转的轴在新参考系中表示（表示角速率的范数）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 AngularCoordinates angular)
```
    构建旋转变换。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    angular - 要应用的旋转的角部分（即应用于在旧参考系中表示的矢量的坐标以获得在新参考系中表示的相同矢量的旋转，及其旋转速率）
  - Transform
```
public Transform(AbsoluteDate date,
                 Transform first,
                 Transform second)
```
    通过组合两个现有变换构建变换。
    请注意，两个现有变换的日期被忽略，并且组合变换的日期设置为此构造函数中提供的日期，而不会尝试移动原始变换。这是一种设计选择，允许用户完全控制组合。
    
    参数：
    
    date - 变换的日期
    
    first - 应用的第一个变换
    
    second - 应用的第二个变换
- Method Detail
  - getDate
```
public AbsoluteDate getDate()
```
    获取日期。
    
    接口：
    
    getDate 在接口 TimeStamped中指定
    
    返回：
    
    附加到对象的日期
  - shiftedBy
```
public Transform shiftedBy(double dt)
```
    获取时间偏移的实例。
    
    接口：
    
    shiftedBy 在接口 TimeShiftable<Transform>中指定
    
    参数：
    
    dt - 以秒为单位的时间偏移
    
    返回：
    
    一个新实例，相对于实例进行了偏移（实例未更改）
  - staticShiftedBy
```
public StaticTransform staticShiftedBy(double dt)
```
    考虑所有速率对变换进行时间偏移，然后仅返回变换的平移和旋转部分。
    
    参数:
    
    dt - 以秒为单位的时间偏移量。
    
    返回:
    
    作为静态变换的偏移变换。静态意味着它只能用于转换方向和位置，而不能用于速度或加速度。
    
    另请参阅:
    
    shiftedBy(double)
  - toStaticTransform
```
public StaticTransform toStaticTransform()
```
    从实例创建所谓的静态变换。
    
    返回:
    
    变换的静态部分。静态意味着它只能用于转换方向和位置，而不能用于速度或加速度。
    
    另请参阅:
    
    StaticTransform
  - interpolate
```
public Transform interpolate(AbsoluteDate interpolationDate,
                             Stream<Transform> sample)
```
    从现有变换的样本集插值变换。
    调用此方法等效于调用 interpolate(AbsoluteDate, CartesianDerivativesFilter, AngularDerivativesFilter, Collection)，其中 cFilter 设置为 CartesianDerivativesFilter.USE_PVA，aFilter 设置为 AngularDerivativesFilter.USE_RRA 设置为 true。
    
    参数:
    
    interpolationDate - 插值日期
    
    sample - 应进行插值的样本点
    
    返回:
    
    在指定日期插值的新实例
  - interpolate
```
public static Transform interpolate(AbsoluteDate date,
                                    CartesianDerivativesFilter cFilter,
                                    AngularDerivativesFilter aFilter,
                                    Collection<Transform> sample)
```
    从现有变换的样本集插值变换。
    请注意，即使可以忽略样本的一阶导数（速度和旋转速率），插值实例始终包括插值导数。可以显式使用此功能来计算这些导数，当从分析公式计算它们过于复杂时：只需从显式公式计算几个样本点，并在这些样本点中将导数设置为零，然后使用插值添加与位置和旋转一致的导数。
    
    由于此插值实现是多项式的，因此应仅在小样本（约10-20个点）中使用，以避免朗格现象和数值问题（包括 NaN 出现）。
    
    参数:
    
    date - 插值日期
    
    cFilter - 用于在插值中使用的样本导数的过滤器
    
    aFilter - 用于在插值中使用的样本导数的过滤器
    
    sample - 应进行插值的样本点
    
    返回:
    
    在指定日期插值的新实例
    
    自版本:
    
    7.0
  - getInverse
```
public Transform getInverse()
```
    获取实例的逆变换。
    
    指定者:
    
    getInverse 在接口 StaticTransform
    
    返回:
    
    实例的逆变换
  - freeze
```
public Transform freeze()
```
    获取冻结的变换。
    此方法创建实例的副本，但在时间上被冻结，即速度、加速度和旋转速率被强制为零。
    
    返回:
    
    一个新的变换，没有任何时间相关部分
  - transformPVCoordinates
```
public PVCoordinates transformPVCoordinates(PVCoordinates pva)
```
    包括运动效应的 PVCoordinates 变换。
    
    参数:
    
    pva - 要转换的位置-速度-加速度三元组。
    
    返回:
    
    转换后的位置-速度-加速度
  - transformPVCoordinates
```
public TimeStampedPVCoordinates transformPVCoordinates(TimeStampedPVCoordinates pv)
```
    包括运动效应的 TimeStampedPVCoordinates 变换。
    为了允许用户更灵活，此方法不检查变换 date 和时间戳位置-速度 date 之间的一致性。返回值将始终具有与输入参数相同的 date，而不管实例 date 是什么。
    
    参数:
    
    pv - 要转换的时间戳位置-速度。
    
    返回:
    
    转换后的时间戳位置-速度
    
    自版本:
    
    7.0
  - transformPVCoordinates
```
public <T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> FieldPVCoordinates<T> transformPVCoordinates(FieldPVCoordinates<T> pv)
```
    包括运动效应的 FieldPVCoordinates 变换。
    
    类型参数:
    
    T - 字段元素的类型
    
    参数:
    
    pv - 要转换的位置-速度。
    
    返回:
    
    转换后的位置-速度
  - transformPVCoordinates
```
public <T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> TimeStampedFieldPVCoordinates<T> transformPVCoordinates(TimeStampedFieldPVCoordinates<T> pv)
```
    包括运动效应的 TimeStampedFieldPVCoordinates 变换。
    为了允许用户更灵活，此方法不检查变换 date 和时间戳位置-速度 date 之间的一致性。返回值将始终具有与输入参数相同的 date，而不管实例 date 是什么。
    
    类型参数:
    
    T - 字段元素的类型
    
    参数:
    
    pv - 要转换的时间戳位置-速度。
    
    返回:
    
    转换后的时间戳位置-速度
    
    自版本:
    
    7.0
  - getJacobian
```
public void getJacobian(CartesianDerivativesFilter selector,
                        double[][] jacobian)
```
    计算变换的 transformPVCoordinates(PVCoordinates) 方法的雅可比矩阵。
    元素 jacobian[i][j] 是转换后的 PVCoordinates 的笛卡尔坐标 i 相对于输入 PVCoordinates 的笛卡尔坐标 j 在方法 transformPVCoordinates(PVCoordinates) 中的导数。
    
    这个定义意味着如果我们定义位置-速度坐标
```
 PV₁ = transform.transformPVCoordinates(PV₀), 那么
 
```
    它们的微分 dPV₁ 和 dPV₀ 将遵守以下关系，其中 J 是此方法计算的矩阵：
```
 dPV₁ = J × dPV₀
 
```
    参数:
    
    selector - 指定必须填充的左上角大小的选择器（3x3 仅用于位置，6x6 用于位置和速度，9x9 用于位置、速度和加速度）
    
    jacobian - 占位矩阵，其左上角将填充雅可比矩阵，矩阵的其余部分保持不变
  - getCartesian
```
public PVCoordinates getCartesian()
```
    获取基本笛卡尔部分。
    一个变换可以唯一表示为一个基本平移后跟一个基本旋转。此方法返回此唯一基本平移及其导数。
    
    返回:
    
    基本笛卡尔部分
    
    另请参阅:
    
    getTranslation(), getVelocity()
  - getTranslation
```
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D getTranslation()
```
    获取基本平移部分。
    一个变换可以唯一表示为一个基本平移后跟一个基本旋转。此方法返回此唯一基本平移。
    
    指定者:
    
    getTranslation 在接口 StaticTransform
    
    返回:
    
    基本平移部分
    
    另请参阅:
    
    getCartesian(), getVelocity(), getAcceleration()
  - getVelocity
```
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D getVelocity()
```
    获取平移的第一时间导数。
    
    返回：
    
    平移的第一时间导数
    
    另请参阅：
    
    getCartesian(), getTranslation(), getAcceleration()
  - getAcceleration
```
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D getAcceleration()
```
    获取平移的第二时间导数。
    
    返回：
    
    平移的第二时间导数
    
    另请参阅：
    
    getCartesian(), getTranslation(), getVelocity()
  - getAngular
```
public AngularCoordinates getAngular()
```
    获取基本角部分。
    一个变换可以唯一表示为一个基本平移后跟一个基本旋转。此方法返回带有其导数的唯一基本旋转。
    
    返回：
    
    基本角部分
    
    另请参阅：
    
    getRotation(), getRotationRate(), getRotationAcceleration()
  - getRotation
```
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Rotation getRotation()
```
    获取基本旋转部分。
    一个变换可以唯一表示为一个基本平移后跟一个基本旋转。此方法返回唯一的基本旋转。
    
    由以下指定：
    
    getRotation 在接口 StaticTransform
    
    返回：
    
    基本旋转部分
    
    另请参阅：
    
    getAngular(), getRotationRate(), getRotationAcceleration()
  - getRotationRate
```
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D getRotationRate()
```
    获取旋转的第一时间导数。
    范数表示角速率。
    
    返回：
    
    旋转的第一时间导数
    
    另请参阅：
    
    getAngular(), getRotation(), getRotationAcceleration()
  - getRotationAcceleration
```
public org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D getRotationAcceleration()
```
    获取旋转的第二时间导数。
    
    返回：
    
    旋转的第二时间导数
    
    另请参阅：
    
    getAngular(), getRotation(), getRotationRate()

Class Transform

示例

从RA到RB的平移示例

从RA到RB的旋转示例

Field Summary

Constructor Summary

Method Summary

Methods inherited from class java.lang.Object

Methods inherited from interface org.orekit.frames.StaticTransform

Methods inherited from interface org.orekit.time.TimeStamped

Field Detail

IDENTITY

Constructor Detail

Transform

Transform

Transform

Transform

Transform

Transform

Transform

Transform

Transform

Transform

Method Detail

getDate

shiftedBy

staticShiftedBy

toStaticTransform

interpolate

interpolate

getInverse

freeze

transformPVCoordinates

transformPVCoordinates

transformPVCoordinates

transformPVCoordinates

getJacobian

getCartesian

getTranslation

getVelocity

getAcceleration

getAngular

getRotation

getRotationRate

getRotationAcceleration

从R_A到R_B的平移示例

从R_A到R_B的旋转示例