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文档简介

姿态解算相关基础介绍：1、传感器介绍2、姿态的三种表示方法3、重规范化问题4、向量的基础运算1、传感器介绍：IMU单元1、加速度计2、陀螺仪3、磁力计1、传感器介绍：加速度计1、比力1、传感器介绍：加速度计2、加速度计测量角度没有积累误差3、低频特性比价好，容易受高频振动的影响4、brief：加速度测量物体所受的加速度1、传感器介绍：陀螺仪1、科里奥利力3、加速度是否影响角速度的测量？4、高频特性比较好5、brief：测量角速度2、测量角速度？1、传感器介绍：磁力计1、磁场的变化会导致磁阻传感器电阻值发生变化。2、很容易受到干扰。2、姿态的三种表示：1、坐标系2、欧拉角3、旋转矩阵4、四元数2、姿态的三种表示：坐标系地理坐标系EarthFrame:用于研究飞行器相对地面的运行情况，确定机体空间位置，忽略地球曲率，把地球表面想象成一个平面，以多旋翼起飞点为位置原点，NED。机体坐标系Bodyframe:与机体固联，原点在飞机重心上，三轴：前右下2、姿态的三种表示：欧拉角欧拉角：通过依次绕不同坐标轴的三次连续转动来实现一个坐标系到另一个坐标系的转换。

roll横滚pitch俯仰yaw偏航2、姿态的三种表示：欧拉角2、姿态的三种表示：旋转矩阵方向余弦矩阵，为什么是方向余弦2、姿态的三种表示：旋转矩阵变基还是变坐标？拓展到三维后：2、姿态的三种表示：旋转矩阵2、姿态的三种表示：旋转矩阵2、姿态的三种表示：四元数两维旋转示意2、姿态的三种表示：四元数2、姿态的三种表示：四元数2、姿态的三种表示3、重规范化会引入两类数值误差：1.积分误差。数值积分采用有限时间步长和具有有限采样率的数据。根据所使用的数值积分方法，对采样的数据做特定的假设。我们所使用的方法假设在每个时间步长内旋转速度恒定不变。这将引入正比于旋转加速度的误差。2.量化误差。无论使用哪种方法表示量值，这些表达都是有限的，所以会存在量化误差。从模数转换开始，到执行任何无法保留计算结果所有位数的计算，量化误差都将不断累积。把误差均分给X轴与Y轴，并近似地将X轴与Y轴分别向相反的方向转动，在此X轴与Y轴互相修正，具体操作如下：下一步是调整方向余弦矩阵的Z轴，使得它与X轴和Y轴均正交。这里我们采用的方法是简单地重新计算Z轴，使其等于X轴与Y轴的外积。3、重规范化最后一步是调整方向余弦矩阵每一行的大小使其等于1。一种方法是对每一行的每个元素，除以该行元素平方和的二次方根。然而，有一种更容易的方法是，鉴于每一行的大小不会与1相差太远，可以采用泰勒展开。计算方法如下所示：采用此种方法进行归一化的好处是，既没有采用更多的乘法和加法，同时也完全移除了除法与平方根运算。在每一步积分都执行上述重规范化操作，执行周期为0.02s。3、重规范化4、向量

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