从零开始做两轮自平衡小车（一）

引言

在玩平衡车或四轴时，经常避不开姿态解算部分。而要了解飞机姿态，需要首先知道什么是地面
坐标系和机体坐标系。

地面坐标系

1. 在地面上选一点Og
2. 使xg轴在水平面内并指向某一方向
3. zg轴垂直于地面并指向地心
4. yg轴在水平面内垂直于xg轴，其指向按右手定则确定

机体坐标系

1. 原点O取在飞机质心处，坐标系与飞机固连
2. x轴在飞机对称平面内并平行于飞机的设计轴线指向机头
3. y轴垂直于飞机对称平面指向机身右方
4. z轴在飞机对称平面内，与x轴垂直并指向机身下方

欧拉角（Euler Angle）

引用自百度百科

欧拉角用来确定定点转动刚体位置的3个一组独立角参量，由章动角θ、旋进角（即进动角）ψ和
自转角φ组成，为欧拉首先提出而得名。

姿态角

俯仰角θ（pitch）：机体坐标系X轴与水平面的夹角。
当X轴的正半轴位于过坐标原点的水平面之上（抬头）时，俯仰角为正，否则为负。

偏航角ψ（yaw）：机体坐标系xb轴在水平面上投影与地面坐标系xg轴
（在水平面上，指向目标为正）之间的夹角，
由xg轴逆时针转至机体xb的投影线时，偏航角为正，即机头右偏航为正，反之为负。

滚转角Φ（roll）：机体坐标系zb轴与通过机体xb轴的铅垂面间的夹角，
机体向右滚为正，反之为负。