Matlab ——旋转矩阵,四元数,欧拉角之间的转换

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基于Matlab现有函数下的内容

Matlab ——旋转矩阵,四元数,欧拉角之间的转换

旋转矩阵 dcm R
四元数 quat q = [q0 q1 q2 q3]
欧拉角 angle [row,pitch,yaw]/[r1,r2,r3]

注:以上表格是为了帮助理解的表示

roll(横滚) --X     pitch(俯仰)--Y    yaw(偏航/航向)-- Z

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 转四元数

旋转矩阵转四元数

q =dcm2quat(R);

 

欧拉角转四元数

q=angle2quat(r1,r2,r3S);

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转欧拉角

旋转矩阵转欧拉角

 [r2,r2,r3]=dcm2angle(R, S)

注:得到的结果为弧度,若需要角度需进一步转化

四元数转欧拉角

[r1,r2,r3]=quat2angle([q0 q1 q2 q3]S)

 

注:S 的选择有12种,【'ZYX','ZYZ’,‘ZXY’,‘ZXZ’,‘YXZ’,‘YXY’,‘YZX’,‘YZY’,‘XYZ’,‘XYX’,‘XZY’,‘XZX’】

       S  默认 ‘ZYX'

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转旋转矩阵

四元数转旋转矩阵

R=quat2dcm([q0 q1 q2 q3])

 

欧拉角转旋转矩阵

R=angle2dcm(r1,r2,r3,S); 

R=angle2dcm(yaw/180*pi,pitch/180*pi,roll/180*pi)

注:根据欧拉角是弧度/角度,选择以上操作

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若已知旋转矩阵R,求四元数[q0 q1 q2 q2]

R = \begin{bmatrix} r_{11}& r_{12} &r_{13} \\ r_{21} & r_{22} &r_{23} \\ r_{31}& r_{32} & r_{33} \end{bmatrix}

则对应的四元数为:

q_{0}=\frac{1}{2}\sqrt{1+r_{11}+r_{22}+r_{33}}

q_{1}=\frac{r_{32}-r_{23}}{4q_{0}}

q_{2}=\frac{r_{13}-r_{31}}{4q_{0}}

q_{3}=\frac{r_{21}-r_{12}}{4q_{0}}

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间断性更新、完善吧。

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