惯性导航坐标系:相对恒星所确定的参考系称为惯性空间,相对惯性空间静止或作匀速直线运动的参考坐标系。
日心惯性坐标系:原点取在日心。
地心惯性坐标系:原点取在地心,Zi轴与地球自转轴一-致,Xi、Yi轴在赤道平面内,构成右手直角坐标系。地心惯性坐标系不参与地球的自转运动,即其三根坐标轴在惯性空间的方向保持不变。
地理坐标系特点
当运载体在地球上航行时,运载体相对地球的位置不断发生改变;而地球上不同地点的地理坐标系,其相对地球坐标系的角位置是不相同的。也就是说,运载体相对地球运动将引起地理坐标系相对地球坐标系转动。
这时地理坐标系相对惯性参考系的转动角速度应包括两个部分:一是地理坐标系相对地球坐标系的转动角速度;另一是地球坐标系相对惯性参考系的转动角速度。
载体坐标系
载体坐标系zp轴垂直于甲板,y。轴眼 载体纵轴,x。轴沿载体横轴。载体姿态即为载体坐标系相对于地理坐标系角位移关系,对于船舶,可由横摇角、纵摇角和航向角三个角度描述。
平台坐标系
在平台式惯性导航系统里,惯性元件陀螺仪和加速度计安装在与运载体姿态运动相隔离的平台上,z。轴垂直于平台台面,yp轴指向平 台北,x。轴指向东。构成东北天右手坐标系。陀螺仪和加速度计的输入轴与平台坐标系对准,平台坐标系o Xp Ypzp与地理坐标系o XtYtZr。
惯性元件输出的信号是相对惯性空间的测量信号,根据导航的任务不同,则必须将其转换为地理坐标系或其他坐标系的信号。
欧拉角
与刚体固连的-一个轴的空间取向,需用二个独立的角度描述,而刚体绕这个轴的转动,还需-一个 独立的角度描述。故取三个独立的角度做为广义坐标,便可完全确定定点转动刚体在空间的角位置。
或换言之,刚体坐标系相对参考坐标系的角位置,可以用三次独立转动的三个转角来确定。这就是著名的欧拉法。这三个独立的角度称为欧拉角。
陀螺转子、平台台体和运载体(飞机、导弹、舰船、航天器)在空间的角位置,就是用欧拉角来描述的。
上一条: MEMS IMU在船舶导航上的应用分析
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