四元数在刚体姿态仿真中的应用研究

摘要

以对称重陀螺为例 ,探讨了四元数在刚体姿态仿真中的应用及应用中存在的问题。指出姿态用四元数描述具有解算速度快、不会出现奇异的优点 ,但四元数方程中隐含的约束是微分形式 ,导致其对仿真时间步长有严格的限制 ,这在一定程度上限制了它的应用。最后讨论了用四元数实现姿态描述惟一性的问题 ,并提出了“标准”四元数的概念。