欧拉角对姿态表述生动形象,但是存在奇异的问题。

欧拉角奇异值问题从方向余弦矩阵说起,方向余弦阵是一种最基础、最直接的坐标系相互变换表示方法。从n系到b系的坐标转换关系,若采用Z—>X—>Y的旋转顺序,即先转航向角,再转俯仰角,最后转横滚角。三次转动的方向余弦阵分别为:

由上式可得:

上式即为从n系到b系的坐标转换矩阵。

记旋转矩阵为T,在姿态矩阵更新以后,可由以下公式计算更新后的姿态角:

当俯仰角接近90度时,cos90为0,导致航向角解算失去意义,因此引起奇异。


推荐阅读:
相关文章