四元数姿态解算

深入理解四元数

本文主要翻译了https://www.3dgep.com/understanding-quaternions/#Rotations的内容，并结合自己在学习过程中的理解。0前言在无人机、计算机图形学领域都会涉及到物体在坐标系中的运动，在三维空间中，任何一个运动都可以用平移和旋转的组合来实现，但这里的运动可以用相对运动、绝对运动来表示，进而需要指定具体在那个坐标系下。在无人机系统中，坐标系大概可分为地
Boooooots·2019-02-27 22:43

飞控——博客列表

版权声明：本文为博主原创博文，未经允许不得转载，若要转载，请说明出处并给出博文链接1.姿态估计/姿态解算①互补滤波②EKF（扩展卡尔曼滤波）2.ArduPilot①ArduCoptera.飞行模式（flightmode
慕离巷·2019-02-26 10:47

【算法基础学习 5】 欧拉角 方向余弦 四元数

SLAM中三维空间的刚体运动描述方式1.旋转矩阵1.点和向量，坐标系点：在几何学上点是没有大小而只有位置，即点存在于三维空间中的某一个位置。向量：可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指：代表向量的方向；线段长度：代表向量的大小。（请勿将向量与它的坐标两个概念混淆，只有确定向量所在的坐标系，才能讨论它在该坐标系下的坐标）定义坐标系后，也就是一个线性空间的基(e1,e2,e3)，向量a在该坐标系下的
wb790238030·2019-02-12 17:39

Python根据欧拉角求旋转矩阵的实例

利用numpy和scipy,我们可以很容易根据欧拉角求出旋转矩阵,这里的旋转轴我们你理解成四元数里面的旋转轴importnumpyasnpimportscipy.linalgaslinalgimportmath
nudt_qxx·2019-01-28 09:37

可视化理解四元数，愿你不再掉头发

本文阅读时间约8分钟四元数的可视化四元数被广泛应用在计算机图形学领域，游戏引擎Unity也是用四元数在后端计算旋转。数学上，我们可以按部就班地进行演算，可是直觉上一直不知道它究竟如何运作的。
计算机视觉life·2019-01-21 21:07

向量与四元数的理解

另外讲下对称矩阵和反对称矩阵的性质：对称矩阵：A的转置=A反对称矩阵：A的转置=-A还有四元数乘法四元数的乘法见以下博客：https:/
L_smartworld·2019-01-15 14:58

旋转矢量和向量外积的关系

在三维空间中，我们经常会对某些向量进行旋转等操作，同时物体在空间中的变化除了位移之外也包括旋转，而用来描述旋转的方式有很多，如：旋转矢量，欧拉角，四元数，方向余弦矩阵等。
Sanduo_007·2019-01-13 23:46

2019-01-06 【UnityTips】欧拉角及旋转

相对四元数，欧拉角的优势有两个，第一个是比较符合人的理解，第二个是更好控制，比如说，控制旋转角度。之前看了一篇经典的文章，里面用到了clamp函数，以及乱七八糟的+360-360，我是看不太懂的。
持刀的要迟到了·2019-01-09 21:32

ICP（Iterative Closest Point迭代最近点）算法学习笔记

ICP算法：以点集对点集（PSTPS）配准方法为基础，他们阐述了一种曲面拟合算法，该算法是基于四元数的点集到点集配准方法。
Charles_k·2018-12-25 11:05

三维空间坐标系变换——旋转矩阵

空间中三维坐标变换一般由三种方式实现，第一种是旋转矩阵和旋转向量；第二种是欧拉角；第三种是四元数。这里先介绍旋转矩阵(旋转向量)与欧拉角实现三维空间坐标变换的方法以及两者之间的关系。
MANY_L·2018-11-14 18:29

四元数理解

什么是四元数•Quaternion在3D图形学中代表旋转，由一个三维向量(X/Y/Z)和一个标量(W)组成。
IT_xiaolong_·2018-11-04 18:59

IMU加速度、磁力计校正

IMU加速度、磁力计校正－－椭球拟合IMU校正以及姿态融合IMU姿态融合（MPU9250从校正到滤波步骤）STM32F0+MPU9250(withMS5611)的姿态解析算法移植（MahonyAHRS）四元数姿态解算中的地磁计融合解读一周搞定
Wnlife·2018-10-11 22:36

四元数的理解

二元数是复平面三元数在理解上是存在的，但是在数学计算上是不成立的四元数是存在的，并且在数学上是可以计算的，四元分为实数+i+j+k实数和IJ都是用来控制方向，K是来控制自旋角的。
luojiaao·2018-10-09 15:41

卡尔曼滤波(KF)与扩展卡尔曼滤波(EKF)的一种理解思路及相应推导（1）

为了得出准确的下一时刻状态真值，我们常常使用卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、粒子滤波等等方法，这些方法在姿态解算、轨迹规划等方面有着很多用途。
在路上@Amos·2018-10-04 09:44

四元数做旋转过程的具体证明

文章目录背景万象节锁数学基础旋转以及证明证明过程组合旋转矩阵表示球面线性插值旋转向量参考文档背景一般情况下我们都会使用矩阵做旋转变换，绕某个轴或者绕任意向量，这都有在DirectX数学介绍做过介绍，虽然直接用矩阵旋转这种方法很直观，但是使用矩阵会遇到两个问题：万象节锁矩阵旋转过程的差值不平滑万象节锁旋转过程中，会有一个自由度消失现有旋转矩阵E(h,p,r)=[e00e01e02e10e11e12e
滑稽树·2018-09-30 20:28

Unity基础篇：四元数（Quaternion）和欧拉角（Eulerangle）讨论

四元数（Quaternion）和欧拉角（Eulerangle）这两个老朋友我们在游戏开发的时候会非常，非常频繁的使用他们。
烟雨迷离半世殇·2018-09-25 10:29

Unity学习笔记（3）：一些常用API和应用场景

Mathf.Lerp(floata,floatb,floatt)插值函数，当a()获得对象的组件控制物体旋转相关：Quaternion:四元数voidRotating(floath,floatv){Vector3targetDir
凌夜霜·2018-09-21 20:00

四元数（转自知乎）

根据我的理解，大多数人用汉密尔顿四元数就只是做三维空间的旋转变换（我反正没见过其他用法）。那么你不用学群论，
AndyCheng_hgcc·2018-09-20 10:08

四元数、矩阵、欧拉角----个人学习

检视面板中的角度值会有一些偏差，例如实际数值为20，但显示19.78）欧拉角的加减运算，会产生万向节死锁万向节死锁：欧拉角到旋转是一个多对一的映射（即不同的欧拉角可以表示同一个旋转方向）四元素、旋转矩阵四元数
Edision_li·2018-09-18 09:52

Unity四元数和向量相乘作用及其运算规则

作用：四元数和向量相乘表示这个向量按照这个四元数进行旋转之后得到的新的向量。比如：向量vector3(0,0,10)，绕着Y轴旋转90度，得到新的向量是vector3(10,0,0)。
capricorn1245·2018-09-16 17:47

ROS中四元数转换欧拉角

C++代码：/****************************************************************************Conversionfromaquaterniontoroll,pitchandyaw.Nodes:subscribed/rotation_quaternion(messageoftypegeometry_msgs::Quaterni
ThinkOver33·2018-09-16 10:58

Unity--四元数（Quaternion）和旋转

四元数介绍旋转，应该是三种坐标变换——缩放、旋转和平移，中最复杂的一种了。大家应该都听过，有一种旋转的表示方法叫四元数。按照我们的习惯，我们更加熟悉的是另外两种旋转的表示方法——矩阵旋转和欧拉旋转。
Mr_传奇·2018-09-12 22:51

三维空间坐标系变换-旋转矩阵

空间中三维坐标变换一般由三种方式实现，第一种是旋转矩阵和旋转向量；第二种是欧拉角；第三种是四元数。这里先介绍旋转矩阵(旋转向量)与欧拉角实现三维空间坐标变换的方法以及两者之间的关系。
你不来我不老·2018-09-03 18:08

Unity中的四元数类详解【详解】

一、简介Quaternion又称四元数，由x,y,z和w这四个分量组成，是由爱尔兰数学家威廉·卢云·哈密顿在1843年发现的数学概念。四元数的乘法不符合交换律。
行者-驰过·2018-08-31 13:49

互补滤波算法及理论推导

四旋翼姿态解算——互补滤波算法及理论推导2017年02月24日17:37:11阅读数：8763标签：算法数学传感器数据更多个人分类：STM32四旋翼无人机版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载
不会写代码的美年达·2018-08-29 21:51

Eigen - 欧拉角、四元数、旋转矩阵 - 相互转换

欧拉角->四元数:Eigen::AngleAxisdrollAngle(roll,Eigen::Vector3d::UnitX());Eigen::AngleAxisdpitchAngle(pitch,
DaqianC·2018-08-08 03:22

Eigen - 欧拉角、四元数、旋转矩阵 - 相互转换

欧拉角->四元数:Eigen::AngleAxisdrollAngle(roll,Eigen::Vector3d::UnitX());Eigen::AngleAxisdpitchAngle(pitch,
DaqianC·2018-08-08 03:22

Unity开发中常用的基础3D数学（向量，点乘，叉乘，矩阵，四元数，欧拉角）

在看了很多文章和书籍直后发现Unity中的数学知识是很重要的，想要做到游戏的高真实度和高流畅度，数学是必不可少的，今天就来记录一下基础的3D数学在Unity中开发时的运用，若文章中所写有不足，欢迎指出留言，互相交流，感谢！转载请标注转载地址一、Unity中的向量向量这个词大家应该不陌生，在数学里向量就是一个方向，没有大小，同样，在Unity中我们可以根据向量去获取方向。比如说，我想把a物体移动到b
GG_M·2018-08-04 10:07

概念解析：欧拉角、姿态角、旋转矩阵、方向余弦矩阵、四元数、万向死锁

任意物体绕自己的各个轴旋转，其【姿态的变化】情况可以用旋转矩阵R来表示。所谓【姿态的变化】情况，可以这样理解：前提：大地坐标系G系与大地固连，物体坐标系B系与飞机固连（X轴的方向为机头方向，Y轴的方向为左翼，Z轴方向朝天），初始状态下，令两个坐标系完全重合。问题：现在我在飞机上任取一点A，该点在大地系的坐标为A0=（x0,y0,z0），（显然此时该点在机体系的坐标是一模一样的），那么当飞机绕自己的
暴躁的野生猿·2018-07-30 23:37

四元数（Quaternion）和旋转 & Unity中的旋转

四元数本质上是一种高阶复数，是一个四维空间，相对于复数的二维空间。我们高中的时候应该都学过复数，一个复数由实部和虚部组成，即x=a+bi，i是虚数单位，如果你还记得的话应该知道i^2=-1。
只要你在·2018-07-22 13:01

unity面试经验总结（根据其他博客大牛的总结）

3、数学、数据结构：二维矩阵、三维矩阵相乘、转置；向量点乘和叉乘方法和意义；四元数、欧拉数；二叉树、堆栈；线性表、链表。4、unity
WalkerChen（种菜的码农）·2018-07-21 21:00

捷联惯导系统模型及仿真（四）

2.编程实现–速度解算2.2速度解算进行姿态解算的目标之一就是为加速度计提供测量基准，即，将加速度计在机体坐标系下的输出变换到导航坐标中去。
changshen_xu·2018-07-19 09:54

捷联惯导系统模型及仿真（四）

2.编程实现–速度解算2.2速度解算进行姿态解算的目标之一就是为加速度计提供测量基准，即，将加速度计在机体坐标系下的输出变换到导航坐标中去。
changshen_xu·2018-07-19 09:54

MPU6050软件姿态解算

blog_c5a00db10102wd7d.htmlhttp://mini.eastday.com/mobile/180306210610472.html使用MPU6050硬件DMP解算姿态是非常简单的，下面介绍由三轴陀螺仪和加速度计的值来使用四元数软件解算姿态的方法
L_smartworld·2018-07-17 19:56

Xsens MTi -1 姿态传感器恢复与MTI的通信的方法

恢复与MTI的通信本人最近因为项目需要，一直在研究XsensMTi-1姿态传感器，因为我写程序是要DSP开发板获取姿态传感器采集的数据，然后从获取的数据中解析出四元数或者欧拉角，并把欧拉角转换成float
LSG_Dawn·2018-07-16 17:37

捷联惯导系统模型及仿真（三）

2.编程实现–姿态解算、速度解算2.1姿态解算姿态解算（更新）的本质就是解姿态的微分方程。
changshen_xu·2018-07-16 16:36

捷联惯导系统模型及仿真（三）

2.编程实现–姿态解算、速度解算2.1姿态解算姿态解算（更新）的本质就是解姿态的微分方程。
changshen_xu·2018-07-16 16:36

四元数和欧拉角的相互转换

四元数转欧拉角&欧拉角转四元数程序：四元数转欧拉角&欧拉角转四元数程序。?
LSG_Dawn·2018-07-12 13:12

PX4原生固件SPI驱动动编写与IMU传感器替换

MTI3是一款航姿参考系统，可以独立的输出四元数，加速度，磁力计等，角速度等航姿信息。里面有完整的卡尔曼滤波，可以替换飞控本身里面的姿态估计部分。
csshuke·2018-06-12 20:53

从零开始的 IMU 状态模型推导

//fzheng.me/2016/11/20/imu_model_eq/从零开始的IMU状态模型推导2016-11-20目录0.总览1.IMU运动模型1-1.前置(1)：旋转量求导1-2.前置(2)：四元数
danmeng8068·2018-06-07 15:47

初学PX4之飞控算法

本篇文章首先简述了下px4和apm调用姿态相关应用程序出处，然后对APM的DCM姿态解算算法参考的英文文档进行了翻译与概括，并结合源代码予以分析，在此之前，分析了starlino的DCM，并进行了matlab
csshuke·2018-05-31 12:48

深入浅出无人机姿态，欧拉角，四元数，指数表示及数据转换与程序实现

很多朋友留言或私信问到书名和出版日期。先感谢这么多朋友的支持和信任，MR.城堡会努力为大家带来更多干货。另外，交稿日期是今年12月，出版要看机械工业出版社的安排，书名和出版情况确定后，会在专栏告知大家。欢迎大家私信或留言自己的需求，MR.城堡会认真考量，好的问题或需求（比较具体，有实例等）会将提问者ID等内容一并放进书中，希望这本书成为大家共同的作品。下面为本文正文————————————————
csshuke·2018-05-29 17:41

Pixhawk代码分析-姿态解算篇B

姿态解算篇B前言本篇博文主要是以mahony的算法为基础理解姿态解算的过程，主要参考的论文就是WilliamPremerlaniandPaulBizard的关于DCM的一篇经典论文《DirectionCosineMatrixIMU_Theory
csshuke·2018-05-27 16:08

四元数的学习笔记

在平时的开发中，经常会遇到旋转的操作，也因此经常会接触到四元数的相关概念。但是，这个概念说难不难，但是理解起来也挺费劲的。
q568360447·2018-05-25 22:18

Ardupilot源码框架

前面都在讲姿态解算的理论知识，终于到源码部分了。
蓬莱道人·2018-05-21 18:39

姿态解算进阶：互补滤波（陀螺仪、加速度计、地磁计数据融合）

互补滤波原理：在四轴入门理论知识那节我们说，加速度计和磁传感器都是极易受外部干扰的传感器，都只能得到2维的角度关系，但是测量值随时间的变化相对较小，结合加速度计和磁传感器可以得到3维的角度关系。陀螺仪可以积分得到三维的角度关系，动态性能好，受外部干扰小，但测量值随时间变化比较大。可以看出，它们优缺点互补，结合起来才能有好的效果。那么三者的数据如何融合呢，接下来介绍互补滤波算法。互补滤波就是在短时间
蓬莱道人·2018-05-21 13:55

姿态解算进阶：互补滤波（陀螺仪、加速度计、地磁计数据融合）

互补滤波原理：在四轴入门理论知识那节我们说，加速度计和磁传感器都是极易受外部干扰的传感器，都只能得到2维的角度关系，但是测量值随时间的变化相对较小，结合加速度计和磁传感器可以得到3维的角度关系。陀螺仪可以积分得到三维的角度关系，动态性能好，受外部干扰小，但测量值随时间变化比较大。可以看出，它们优缺点互补，结合起来才能有好的效果。那么三者的数据如何融合呢，接下来介绍互补滤波算法。互补滤波就是在短时间
蓬莱道人·2018-05-21 13:55

作为资深的无人机从业者，卡尔曼滤波你不能不知道 通俗易懂的来说卡尔曼滤波

1:姿态检测算法：姿态的三个自由度可以用欧拉角表示，也可以用四元数表示。姿态检测算法的作用就是将加速度计、陀螺仪等传感器的测量值解算成姿态，
csshuke·2018-05-21 11:58

大神对飞控精准高度估计算法解读

跟姿态解算类似，单一的传感器所提供的信息并不能满足实际应用要求，所以同样需要多传感器数据融合。
csshuke·2018-05-21 11:30

详解几种飞控的姿态解算算法

姿态解算是飞控的一个基础、重要部分，估计出来的姿态会发布给姿态控制器，控制飞行平稳，是飞行稳定的最重要保障。有关姿态解算的基础知识，这里笔者不会细细描述，有关这方面的资料，网上已经有很多。
csshuke·2018-05-21 11:38
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