梅登黑德网格定位系统(Maidenhead Locator Grid)

梅登黑德定位系统,也是大家常说的业余无线电网格定位系统,可以用来电台间互相报告各自的位置。该系统因1980年业余无线电VHF管理人员在英国伦敦附近的梅登黑德开会时被提出而得名。这是一种利用4或6个字符即可报告电台精确位置的方法。通过使用该方法可以让一些设立在非著名城市的电台在报告位置时不用过多解释自己的位置信息,同时也避免了通过经纬度来报送自己位置时的一长串数字,在CW时 发送抄收数字更加不易。(以上整理自 《业余无线电通信》第四版 P30

1 梅登黑德网格编码

该格网系统将全球分为三级:场(field)、方(square)、块(block)。
场的定义为:将全球剖分为18x18个区域,按照经差20,纬差10度作为一个场的大小,使用字母A~R表示。
方的定论为:将一个场内部再划分为10*10个相样间隔的区域,每个方的经差为2度纬差为1度,使用数字 0~9表示。
块的定义为:在每一个方的内部再按 5秒x2.5秒划分为24x24个区域,使用字母A~X表示。

可以看到该定位系统使用6位定位时,可以表示约10公里x5公里的范围(精细定位);在使用4位定位时可以表示约220公里*110公里的范围(国家或省份级别的定位)。

1.1 位置->编码

《业余无线电通信》一书中在P31 给出了由经纬度算出格网编号的BASIC程序,在当今这个时代很难找到曾经红极一时的BASIC环境了。但时代的发展给了我们更多更好的选则,今天我们就使用浏览器环境来重新实现书中描述的功能。

通过经纬度坐标,按照三个级别分别算出各个位上的字符。

function index2Char(idx) {
            return String.fromCharCode('A'.charCodeAt(0) + idx);
        }
 /**
        通过经纬度获取梅登黑德格网编号
        */
        function getCode(lon, lat) {
            // 计算场(field)
            let field1 = Math.floor((180 + lon) / 20);
            let field2 = Math.floor((90 + lat) / 10);
            console.log(`${field1}-${field2}`);
            let Field = index2Char(field1) + index2Char(field2);
            console.log(Field);

            // 计算方(square)
            let square1 = Math.floor(Math.floor(lon + 180) % 20 / 2);
            let square2 = Math.floor(lat + 90) % 10;
            let code = Field + square1 + square2;

            // 计算块
            let block1 = Math.floor((lon - Math.floor(lon / 2) * 2) * 60 / 5);
            let block2 = Math.floor((lat - Math.floor(lat)) * 60 / 2.5);
            console.log(`${block1} - ${block2}`);
            code = code + index2Char(block1) + index2Char(block2);

            console.log(code);
            return code;
        }

其中主要用到了向下取整Math.floor、除(/)、取余(%)三种操作,另外使用辅助方法 index2Char将序号转换为A~X的字母,相信大家不难理解上面翻译后的实现。

1.2 编码->位置(范围)

另一个场景是大家抄收到对方电台梅登黑德编号时想要定位对方电台的位置。
这时我们需要反向计算,得出该编号相应的范围。

        /**
        根据梅登黑德编号得出范围
        */
        function getBound(code) {
            let lon = char2Index(code[0]) * 20 + code[2] * 2 + char2Index(code[4]) * 5 / 60 - 180;
            let lat = char2Index(code[1]) * 10 + code[3] *1 + char2Index(code[5]) * 2.5 / 60 - 90;

            return [lon, lat, lon + 5 / 60, lat + 2.5 / 60];

        }

基于编号和格网划分的三级经纬差,即可算出编号格网的锚点(左下角点),然后通过一个块的大小5x2.5秒,得出一个6位梅登黑德块对应的地理范围了。

如果我们就在这里结束,那我们并没有走的比书上的远,只是为那段内容找了一个新的宿主,广大无线电爱好者还是很难用上,毕竟拿到经纬度不是那么直接(用智能手机的罗盘是可以,但在使用远程电台时,我们并不在电台的附近)。

我们可以借助地址编码技术来解决这一问题。

2 地址编码

地址编码是将地址变换为位置的过程,这里我们使用百度的地址编码服务,将地名转换为位置,方便我们通过地址得到位置。

var button = document.getElementById('btn_query');
        button.addEventListener('click', () => {
            const usr_input = document.getElementById('address').value;

            var myGeo = new BMap.Geocoder();

            myGeo.getPoint(usr_input, function (point) {
                if (point) {
                    map.centerAndZoom(point, 12);
                    let marker = new BMap.Marker(point);
                    let mcode = getCode(point.lng, point.lat);
                    let grid_bound = getBound(mcode);
                    console.log(grid_bound);
                    var pStart = new BMap.Point(grid_bound[0], grid_bound[1]);
                    var pEnd = new BMap.Point(grid_bound[2],grid_bound[3]);
                    var grid_rectangle = new BMap.Polygon([
                        new BMap.Point(pStart.lng, pStart.lat),
                        new BMap.Point(pEnd.lng, pStart.lat),
                        new BMap.Point(pEnd.lng, pEnd.lat),
                        new BMap.Point(pStart.lng, pEnd.lat)
                    ], { strokeColor: "blue", strokeWeight: 2, strokeOpacity: 0.5 });  //创建矩形
                    map.addOverlay(grid_rectangle);

                    var label = new BMap.Label(usr_input + '<br>' + mcode, { offset: new BMap.Size(20, 0) });
                    marker.setLabel(label);
                    map.addOverlay(marker);
                    console.log(mcode);

                } else {
                    alert("您选择地址没有解析到结果!");
                }


            });
        });

结合地图使用,我们可以用很方便的接口获取地址对应的经纬度,这样就可以使我们快速的得到地址的梅登黑德格网编号了,我们同时框出了该格网对应的范围。

在线示例

北京 OM89EW
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