1 无人机坐标系和角度基本概念

1.1 基本概念

大地坐标系
大地坐标系将地球表面假设成一张平面，通常以多旋翼起飞位置或地心作为坐标原点 (O_e)。在该坐标系中，(x_e) 轴在水平面内指向某一方向，(z_e) 轴垂直于地面向下；然后，按照右手定则确定 (y_e) 轴。

机体坐标系
机体坐标系的原点 (O_b) 设在多旋翼的重心位置上，(x_b) 轴在多旋翼对称平面内指向机头（机头方向与多旋翼的字形或X字形相关），(z_b) 轴在飞机对称平面内，垂直向下；同样地，按照右手定则确定 (y_b) 轴。

  • 下标 (e) 表示地理坐标系（Earth）。
  • 下标 (b) 表示机体坐标系（Body）。

姿态角

机体坐标系与地理坐标系之间的夹角即为无人机的姿态角，又称欧拉角，可用横滚角（roll）、俯仰角（pitch）和偏航角（yaw）三个角表示。

姿态角定义

  • 横滚角 (ϕ)：飞机对称平面与通过飞机机体纵轴的铅垂平面间的夹角，右滚为正。

  • 俯仰角 (θ)：机体轴与地平面（水平面）之间的夹角，飞机抬头为正。

  • 偏航角 (ψ)：机体轴在水平面上的投影与地轴之间的夹角，以机头右偏为正。

# 无人机
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