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组合导航科中什么是欧拉角
发布时间:2023-10-27 11:34:57浏览次数:1622
组合导航任何两个坐标系之间都存在相对方位,称为姿态(attitude)。
常见的描述姿态的方法有:欧拉(Euler)角、坐标转换矩阵(coordinate transformation matrix)、四元数(quaternion)和旋转矢量(rotation vector)等。其中,欧拉角将姿态描述分解为三个连续的转动过程,每次旋转所围绕的轴与前后旋转所围绕的轴正交。
欧拉角常用于描述载体的姿态,通常是载体坐标系相对于对应的当地导航坐标系的姿态。假设载体坐标系的坐标轴定义如下(符合右手准则):y轴为前向(即正常航行的方向),z轴为天向(即向上方向),x轴为右向。在载体姿态发生变化时,欧拉角中三个连续的转动过程分别为:第一次转动的角度是偏航角ψ(yaw),也称航向角(heading)或方位角(azimuth),其旋转轴为z轴;第二次转动的角度是俯仰角θ(pitch),也称仰角(elevation),其旋转轴为x轴;第三次转动的角度是滚动角ϕ(roll),也称侧倾角(bank),其旋转轴为y轴。本次姿态的变化可以描述为欧拉角:
这里需要注意的是:欧拉角按转动顺序的倒序排列。
为了避免表示相同变换的欧拉角的多值性,一般对俯仰角 θ 的范围作如下限定 -90°≤θ≤90° 。
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