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慣性導航坐標系有哪些?歐拉角又是什么?
- 2019-12-11-

      慣性導航坐標系:相對恒星所確定的參考系稱為慣性空間,相對慣性空間靜止或作勻速直線運動的參考坐標系。


       日心慣性坐標系:原點取在日心。


        地心慣性坐標系:原點取在地心,Zi軸與地球自轉軸一-致,Xi、Yi軸在赤道平面內,構成右手直角坐標系。地心慣性坐標系不參與地球的自轉運動,即其三根坐標軸在慣性空間的方向保持不變。


       地理坐標系特點


      當運載體在地球上航行時,運載體相對地球的位置不斷發生改變;而地球上不同地點的地理坐標系,其相對地球坐標系的角位置是不相同的。也就是說,運載體相對地球運動將引起地理坐標系相對地球坐標系轉動。


       這時地理坐標系相對慣性參考系的轉動角速度應包括兩個部分:一是地理坐標系相對地球坐標系的轉動角速度;另一是地球坐標系相對慣性參考系的轉動角速度。


       載體坐標系


       載體坐標系zp軸垂直于甲板,y。軸眼 載體縱軸,x。軸沿載體橫軸。載體姿態即為載體坐標系相對于地理坐標系角位移關系,對于船舶,可由橫搖角、縱搖角和航向角三個角度描述。


       平臺坐標系


       在平臺式慣性導航系統里,慣性元件陀螺儀和加速度計安裝在與運載體姿態運動相隔離的平臺上,z。軸垂直于平臺臺面,yp軸指向平 臺北,x。軸指向東。構成東北天右手坐標系。陀螺儀和加速度計的輸入軸與平臺坐標系對準,平臺坐標系o Xp Ypzp與地理坐標系o XtYtZr。


      慣性元件輸出的信號是相對慣性空間的測量信號,根據導航的任務不同,則必須將其轉換為地理坐標系或其他坐標系的信號。


      歐拉角


      與剛體固連的-一個軸的空間取向,需用二個獨立的角度描述,而剛體繞這個軸的轉動,還需-一個 獨立的角度描述。故取三個獨立的角度做為廣義坐標,便可完全確定定點轉動剛體在空間的角位置。


      或換言之,剛體坐標系相對參考坐標系的角位置,可以用三次獨立轉動的三個轉角來確定。這就是著名的歐拉法。這三個獨立的角度稱為歐拉角。


      陀螺轉子、平臺臺體和運載體(飛機、導彈、艦船、航天器)在空間的角位置,就是用歐拉角來描述的。

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