导航中姿态角与欧拉角的联系

最新推荐文章于 2024-03-19 10:03:03 发布
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文章标签： 导航定位 姿态角 欧拉角
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_39754100/article/details/127500541
本文详细阐述了姿态角——航向角、俯仰角和横滚角的定义，强调它们与水平面的关系。同时，通过举例说明不同坐标系选择下，如NED、FRD、RFU和FLU，如何影响姿态角的旋转顺序。关键在于理解无论坐标系如何变化，姿态角始终遵循航向-俯仰-横滚的旋转顺序，顺序依据所选坐标系来确定。

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先引用教科书中的一段关于姿态角的定义:
在这里插入图片描述
Note: 请仔细理解三个姿态角的定义, 需要注意的是航向角(yaw)与俯仰角(pitch)与当地水平面有关, 而横滚角(roll)的定义与水平面无关, 这样就比较容易理解当导航系和载体系的轴向确定后, 姿态角对应一种固定旋转顺序的欧拉角.

上图中举了一个例子, 即导航系选为"NED"时, body系选为"FRD"时, 姿态角对应"ZYX"(321)的旋转顺序; 若导航系不变, 而body系选为"RFU(右前上)“时, 姿态角则对应"ZXY”(312)的旋转顺序;同理, 当body系选为"FLU(前左上)“时, 姿态角对应"ZYX”(321)的旋转顺序, 以此类推. 因为姿态角的定义与b系的具体选择没有关系, 万变不离其宗, 都应按照"航向-俯仰-横滚"的顺序进行旋转, 而具体的顺序应根据body系的定义来确定

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机器人、传感器都会用到姿态角的相关知识，近期实习也在接触了这些东西，同时自己对这些也非常感兴趣，故进行梳理一下。 前提 本文提到作如下定义： 旋转矩阵：这是用于坐标系转换变换的矩阵\({R_{B}^{A}}\)，即\([ \bar{x}_{A}\, \bar{y}_{A}\bar{z}_{A} ]{R_{B}^{A}}=[ \bar{x}_{B}\, \bar{y}_{B}\bar{z}_{...
飞机的姿态角总结
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