姿態角和自由度相關聯;
姿態角在控制,機械領域廣泛使用;
這裡,簡單瞭解一下:
什麼是姿態角(Euler角)?
yaw,pitch,roll的識別?
工具/原料
閱讀器
右手笛卡爾座標
方法/步驟
姿態角,首先知道什麼是地面座標系和機體座標系?
地面座標系(earth-surface inertial reference frame)
①在地面上選一點Og ②使xg軸在水平面內並指向某一方向 ③zg軸垂直於地面並指向地心 ④yg軸在水平面內垂直於xg軸,其指向按右手定則確定
如圖所示:
機體座標系(Aircraft-body coordinate frame)
①原點O取在飛機質心處,座標系與飛機固連 ②x軸在飛機對稱平面內並平行於飛機的設計軸線指向機頭 ③y軸垂直於飛機對稱平面指向機身右方 ④z軸在飛機對稱平面內,與x軸垂直並指向機身下方
如圖所示:
尤拉角/姿態角(Euler Angle)
機體座標系與地面座標系的關係是三個Euler角:yaw,pitch,roll,
反應了飛機相對地面的姿態。
俯仰角θ(pitch):
機體座標系X軸與水平面的夾角。
當X軸的正半軸位於過座標原點的水平面之上(擡頭)時,俯仰角為正,否則為負。
pitch是圍繞X軸旋轉,也叫做俯仰角,
如圖所示:
偏航角ψ(yaw):
機體座標系xb軸在水平面上投影與地面座標系xg軸(在水平面上,指向目標為正)之間的夾角,
由xg軸逆時針轉至機體xb的投影線時,偏航角為正,即機頭右偏航為正,反之為負。
yaw是圍繞Y軸旋轉,也叫偏航角,
如圖所示。
翻滾角Φ(roll):
機體座標系zb軸與通過機體xb軸的鉛垂面間的夾角,機體向右滾為正,反之為負。
roll是圍繞Z軸旋轉,也叫翻滾角,
如圖所示:
模型引用:
頭模型的姿態角,標註
如圖所示:
注意事項
pitch是圍繞X軸旋轉,也叫做俯仰角,
yaw是圍繞Y軸旋轉,也叫偏航角,
roll是圍繞Z軸旋轉,也叫翻滾角,