ppz飞控代码不同姿态表示之间转换理解

1、世界坐标系采用NED(North,East,Down)坐标系,为右手坐标系;
物体坐标系也为右手坐标系;两坐标系开始时重合在一起
2、欧拉角可以表示为(φ,θ,ψ)分别对应绕x,y,z轴旋转的角度,根据绕不同
轴旋转的顺序有不同表示,主要有两种321(z->y->x)及312(z->x->y)。
1)绕z轴旋转ψ,P’=Rz*P (P为世界坐标系矢量,P’为对应物体坐标系的矢量,Rz为旋转矩阵)
Rz=这里写图片描述
2) 绕y轴旋转θ:
Ry=这里写图片描述
3) 绕x轴旋转φ:
Rx = 这里写图片描述
4) 按321顺序旋转:
这里写图片描述=Rx*Ry*Rz=这里写图片描述
5)按312顺序旋转:
这里写图片描述=Ry*Rx*Rz=
这里写图片描述
6) 绕 单位矢量(Nx, Ny, Nz)旋转θ,P”=R(N,θ)*P (P,P”对应世界坐标系中的矢量,P”为旋转后在世界坐标系中的矢量,P为旋转前的矢量)
R(N,θ) = 这里写图片描述
7)单位四元数Q=这里写图片描述,Q’=这里写图片描述
p=(x,y,z)对应世界坐标系的点,用四元数P=(0,x,y,z)表示,
P”=Q*P*Q’=(0,x”,y”,z”), 记p”=(x”,y”,z”)
则p”=R(N,θ)*p
8) 四元数与欧拉角之间的转换
根据旋转矩阵的对应关系进行转换,以321为例,p”=这里写图片描述*p, R(N,θ)=这里写图片描述

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