欧拉角

摘要： 讨论了欧拉角的独立性以及构造随体坐标到固定坐标系变换矩阵时的三次转动顺序问题,引入中间坐标系的概念,说明了将有限位移视为三次转动时,与欧拉角所对应的转动与转动顺序无关,但是,在所有可能的转动顺序中,存在一个顺序,使得每次转动都是绕着两个坐标系的共同坐标轴进行的,由于这样的变换关系最为简单,因此,通常选择用这个顺序来构建随体坐标到固定坐标系变换矩阵。

摘要： 针对水田中一直存在的水和烂泥会对拖拉机下陷深度的检测带来干扰的问题,利用惯导技术提出了一种间接的、不接触水面实时检测拖拉机行驶过程中下陷深度的方法。构建了大地、惯导、左右下陷深度检测点的坐标系,推导了拖拉机静止和运动各坐标系之间基于欧拉角的相互表示的转换矩阵,结合惯导输出的三维加速度值和三位姿态角,得到根据转换矩阵计算车体沿垂直方向上的加速度和以此计算水田拖拉机整体和局部位置下陷深度的公式。实际计算结果表明,该方法适用于在水体和烂泥干扰严重的水田环境下检测拖拉机的下陷深度。

摘要： 欧拉-达朗贝尔定理表明,定点运动刚体的有限位移可以通过绕一固定轴的一次转动实现。本文介绍了一种利用欧拉角求解刚体从任意一个姿态到另一个姿态作一次转动的转轴位置及回转角度的计算方法,给出了以欧拉角表示的一次回转轴公式。和求解坐标变换矩阵特征向量的方法比较,该算法计算量小,在应用上更为简便。

摘要： 在机器人得到高度发展与广泛应用的今天,工业机器人已开始应用于各种工艺中。针对工业市场中的工艺缺陷以及传统工具方向标定方法的不足,提出一种改进方法来准确标定出夹具的工具方向,实现机器人精准的执行绕杆旋转动作,解决了机器人抓取直杆并旋转90°的精确度低的工艺问题,大大地减小了误差,实验结果证实该方法有效。

摘要： 本文提出了一个疲劳驾驶的检测算法,可根据驾驶人的双眼、嘴巴、头部姿态等数据进行综合计算。通过眼睛和嘴巴部分的相对位置计算高宽比,并利用最大高宽比分别进行归一化求出其平均值,最后通过平均值在疲劳驾驶区间的概率来综合判定驾驶人的疲劳等级。通过切片获取头部姿态关键点的信息,利用2D图像计算对应3D图像的欧拉角及投影误差。根据欧拉角得到头部姿态相对运动的角度来判定驾驶员的点头频率,以此提高算法稳定性。经实验测试,该系统对检测疲劳驾驶的准确率达到95%。

摘要： 月球物理天平动是月球运动在空间的描述。确定月球物理天平动,可以推测物理天平动的激发与耗散机制,比如陨击、月震和核幔粘滞摩擦等,测定月球物理天平动对认识太阳系天体的起源、演化及结构等具有十分重要的意义。利用最新的INPOP19a历表数据,完成了对从历表提取的欧拉角到月球物理天平动的转换,得到的物理天平动数值分别与该系列历表INPOP17a以及DE430对比发现,不同历表的物理天平动之差存在稳定的周期。对比历表欧拉角的差别,计算出地心到月面反射器A15的距离最大有30 cm的差别,此结果对月球激光测距的预报精度有较大的影响,为后续高精度测月研究打下基础。研究结果表明,INPOP19a最为稳定,在月球物理天平动研究中推荐使用INPOP19a。

摘要： 目的:提出一种基于九轴惯性传感器的人体关节活动度测量方法。方法:搭建由无线处理器、九轴惯性传感器、同步电路、电源管理模块和唤醒关机电路组成的关节活动度测量电路,采用九轴惯性传感器搭配无线处理器采集肢体的角速度、加速度和磁力原始数据,利用均值滤波、几何校准算法对原始数据进行校准,再将校准后的数据采用Madgwick算法进行姿态解算,保证输出的欧拉角在同一坐标系内。将关节活动度测量电路佩戴在志愿者额头及胸部中央,引导志愿者做颈椎前后屈伸、左右侧屈、左右旋转运动,通过计算头部和胸骨体的欧拉角差值获得颈椎活动度。结果:关节活动度测量电路可布置在关节两端协同测量,且测得的欧拉角精度为±1°。采用该测量方法测得的颈椎前后屈伸、左右侧屈和左右旋转的活动度均符合人体关节活动度特征。结论:该测量方法可实现对关节活动度的准确、有效测量,能反映真实的关节活动状况。

摘要： 为利用外测数据计算捷联惯性导航系统(SINS)姿态参数,建立了利用飞行器上3个点的体坐标系位置参数和参考系外测位置、速度参数求解SINS姿态参数的2种方法。首先把点坐标参数转化基线;然后给出外测求解欧拉角定义,最后给出2种方法计算SINS欧拉角及其变化率、体坐标系相对参考系的角速率、坐标转换矩阵及其导数形式和陀螺仪测量的角速率。利用飞行数据建立仿真数据,验证了2种方法一致性并给出了算法逼近精度。仿真发现,方法一中滚动通道的计算逼近精度较差。误差传递公式和蒙特卡洛的仿真结果显示:姿态参数的标准差与基线比例系数间存在线性关系;当基线夹角为90°时,各个姿态参数的直线斜率和直线拟合残差标准差接近;基线夹角越接近90°,姿态标准差斜率越小。

摘要： 实现无人、智能的自动化开采煤矿是当前国际采矿界研究的热点,刮板输送机作为综采工作面中重要组成设备之一,其姿态有重要的研究意义。通过煤层底板钻孔数据建立基于TIN的DEM数字高程模型,结合刮板输送机当前姿态信息对各节中部槽的实际位置进行描述,在此基础上将刮板输送机在DEM中定位,根据推移距离读取推移后刮板输送机底部栅格点的高程数据,依据读取的高程点建立数学模型计算预测推移后各节中部槽的姿态。利用相应试验装置对预测的姿态信息进行对比,结果表明,该预测模型欧拉角误差在0.6°以内,该方法准确性较高,在综采工作面数字化中有广阔的应用前景。

摘要： 文章主要研究通过调节反射面板使反射信号接收效果最佳的问题,当观测天体位于或偏离基准球面正上方时,根据主动反射面的工作原理和几何关系,确定理想抛物面。以反射面尽量贴近理想抛物面为目标建立优化模型,通过图像处理法,对促动器的伸缩量、主索节点的位置坐标、反射面板数量进行求解,达到最佳的接收效果。通过判断射出信号直线与馈源舱平面是否有交点分析该点信号被馈源舱的接收情况,并将优化后馈源舱的接收比与基准反射球面的接收比作比较。

摘要： 三轴加速度计惯性测量技术已发展的较为成熟，早期在飞机、船舶导航等领域中有广泛的应用，近年来在小口径钻孔测斜(造斜)、非开挖导向测量技术中也有开发、运用。其基本原理为:在牛顿定律适用的惯性坐标系中，F=ma，即G=mg。开发测试平台将重力G和重力加速度g分解为仪器坐标系中X,Y,Z方向的6个分量Gx、Gy,Gz、gx、gy、gz，分别进行测试，通过积分电路求得钻孔轨迹参数;但因测斜仪器坐标系和地理坐标系的不统一，根据欧拉刚体有限旋转定理，载体在空间的姿态可以看成是载体坐标系相对于地理坐标系的有限次转动来表示，每次转动的角度即为欧拉角。通过推演其坐标系、欧拉角的演变过程，希望对探矿工作者有所帮助。

摘要： 本文由基于欧拉角的变换得到了刚体飞行器的一种多模型自适应控制律，它能解决转动惯量不确定并随时发生突变的分导飞行器的姿态控制问题。该控制策略可以有效地检测出转动惯量所发生的突变，并及时切换到最合适的控制器。通过理论分析证明了该控制策略的闭环全局渐进稳定性。数值仿真表明该方案的有效性。

摘要： 随着空间技术发展快速,空间飞行任务的潜在需要对航天器在轨自主控制提出了更高的要求.本文根据在轨服务航天器大角度姿态机动的要求,结合空间环境复杂、系统不确定性大的特点,选择不依赖模型的模糊控制方法了实现航天器姿态机动控制.本文采用欧拉角作为姿态描述参数,建立了航天器姿态运动和动力学模型,通过仿真算例证明了将模糊控制器应用于在轨航天器大角度姿态机动控制是可行的.仿真结果表明,与传统控制方法相比,模糊控制方法在航天器姿态控制的快速性和鲁棒性上更有优势.

摘要： 利用非完整映射方法，从一个已知Riemann空间构造一个嵌入其中的Riemann-Cartan空间。作为特例，研究从欧氏空间构造Weitzenbock空间的方法。基于Lagrange-d'Alembert原理和非完整映射，将一个Riemann空间的测地线对应于另一个Riemann-Cartan空间的自平行线。把这种非完整映射理论应用到刚体定点转动问题上，得到了刚体运动的欧拉方程是欧拉角描述的Riemann位形空间的测地线方程，而在刚体角速度对应的准坐标空间上是常挠率Riemann-Cartan空间的自平行线方程的结论。

摘要： 在弹道计算时,导弹的位置和速度是在发射坐标系给出,而导弹的姿态角用欧拉角表示,欧拉角是弹体坐标系相对发射坐标系的欧拉角。在STK软件中,导弹的位置和速度是在地心坐标系给出,而姿态角用四元数表示。因此需要把导弹的位置和速度从发射坐标系转换到地心坐标系,在地心坐标系定义弹体坐标系相对地心坐标系的欧拉角,并把此欧拉角转换到四元数。

摘要： 现有的基于四元数的飞机本体运动方程没有完全消除欧拉角.本文推导了气流坐标系与机体坐标系的转换关系,尤其考虑了俯仰角为±90°时的情况.得到了以向量式表示的、完全消除欧拉角的飞机本体运动数学模型.该模型便于面向对象程序实现,并用于大姿态角飞行仿真.

摘要： 步行机器人作为一种载运工具适应地况能力强，结构复杂，运动控制难，所以其数学模型的建立一直是一个机构学难题。本文讨论了应用欧拉方程建立步行系统的机械模型，提出了一些简化条件，然后用欧拉方程表达了构件的旋转和线运动及关节处的力矩模型，并在此基础上研究了定常步行时简化步行机器人的运动方程式，为以后进一步研究定常步行机器人甚至变步长机器人的运动学提供了又一理论工具。

摘要： 利用欧拉角来表示悬架主销的方位,在ADAMS中建立悬架导向机构的参数化运动学模型.给出以车轮轮距变化为优化目标的设计方法,将其应用于某悬架系统导向机构的分析与设计.结果表明,基于ADAMS的悬架导向机构分析与设计,具有工程实用价值.

摘要： 针对高机动的防空导弹和空空导弹,探讨了这些导弹大角度运动仿真中的几个问题.首先指出了采用欧拉角和四元数描述的质心动力学方程出现奇异的原因,通过重新定义了弹道坐标系解决了四元数描述的质心动力学方程的奇异问题;用同样的方法解决了相对运动方程的奇异问题;然后指出了传统的空间比例导引律的问题,并根据比例导引律的定义推导了适用于大角度运动的空间比例导引律,讨论了其应用问题;最后统一定义了包括攻角、侧滑角在内的描述导弹大角度运动的角度的范围,并据此定义给出了计算方法.

摘要： 本文综述表达刚体姿态和位置数学方法的产生和发展过程,以及各种表达方法之间的内在联系。

摘要： 本发明提供了一种平面变形绝对及相对欧拉角计算方法及系统，包括以下步骤：步骤一，根据平面节点的编号、坐标、位移，计算平面变形前平面内成一定角度(30°～150°之间)的两个参考向量，以及平面变形后对应的两个参考向量；步骤二，根据最小二乘法计算平面变形前后的法向量；步骤三，根据参考坐标点、参考向量、平面法向量，计算平面变形前后的坐标系；步骤四，根据平面变形前后的坐标系和指定转序，计算单个平面变形的绝对欧拉角；步骤五，根据多个平面变形前后的坐标系和指定转序，计算多个平面之间相对变形的相对欧拉角。本发明提高了平面变形绝对及相对欧拉角的计算精度和效率。

摘要： 本发明提供了一种校正粒子衍射图像图案中心和欧拉角的方法、系统及介质。所需数据包括粒子衍射得到的晶体的实验衍射花样，以及所述晶体所对应的标准图案；校正方法是将所述标准图案与所述实验衍射花样配准，配准过程中通过目标函数来表征所述标准图案与所述实验衍射花样的差别，以欧拉角和图案中心的坐标为所寻求的参数，最小化所述目标函数以至收敛，得到校正后的图案中心和欧拉角。图案中心可根据几何关系做降噪处理，例如平面拟合、均匀格点拟合，随后进行第二次配准以进一步提高校正精度。本发明实现简单，处理单张实验衍射花样耗时在秒级，精度比现有软件高3‑5倍以上，在处理高分辨率图片时角分辨率可达0.005°，且可方便的应用于多种衍射实验领域。

摘要： 本发明人提供了一种修正板材织构欧拉角的方法，所述方法包括下述步骤：(1)统计欧拉角在欧拉空间内的峰值中心的欧拉角；(2)将所述步骤(1)中所得的欧拉角进行两两匹配后计算两个所述欧拉角间的位相差矩阵X；(3)根据对称位相差矩阵X’求解所述旋转矩阵M；(4)利用所述旋转矩阵M旋转所述欧拉空间内的所有欧拉角；本发明提供的技术方案，利用板材的对称型，通过计算实现了对欧拉角可能存在的偏差进行自动校正，避免了手动调整带来的误差，大大提高了校正的精度，克服了大角度等难以调整的数据的调整难题；大大提高了效率。

摘要： 本发明提供一种基于赤经赤纬的欧拉角计算方法、装置、设备及介质，涉及航空航天技术领域，方法包括：获取空间目标在地球惯性坐标系下指定时刻的位置和速度；根据空间目标指定时刻的位置和速度计算空间目标的轨道倾角和升交点赤经；根据空间目标的轨道倾角和升交点赤经，计算空间目标轨道面中心指向对应的第一赤经和第一赤纬；构建准惯性坐标系，获取当前观测指向在准惯性坐标下的第二赤经和第二赤纬；根据第一赤经、第一赤纬、第二赤经和第二赤纬，计算初始指向在准惯性坐标系下的欧拉角。该方法能够基于观测指向的赤经和赤纬快速准确地计算初始指向在准惯性坐标系下的欧拉角，并且，使用范围广，适用性强。

摘要： 本发明涉及一种基于欧拉角转换实时计算卫星测控角的方法。该方法主要用于实时计算多颗卫星测控天线的测控角，以实现多个测控天线波束覆盖范围的实时显示，为用户实时判断测控线是否进入干涉区提供决策信息。该方法通过设计一种通用的卫星测控角实时计算框架，实现了利用多种姿态角同时计算多颗卫星多副天线的测控角，解决了多目标跟踪时多副测控天线测控角同时计算的难题；本发明设计了一种基准参考坐标系和空间参考坐标系分离的方案，通过配置欧拉角及其转换顺序，把基准参考坐标系转换为姿态角定义的空间参考坐标系，大大提高了本发明的通用性；提供了由七张数据库表组成的数据库设计方案，通过配置数据库参数，提高了本发明的适用性。

摘要： 升降桌不计算欧拉角做敲击保护和倾斜保护的控制方法，涉及升降桌领域，用于解决欧拉角运算过程复杂导致升降桌响应速度慢的问题，控制方法包括：采集升降桌各轴的初始加速度值判断运行状态；静止时多次采集各轴的加速度值加权到上一次取值内，求平均后取得的值作为桌面初始状态值保存；处于运动状态时，采集各轴加速度的平均值作为加速度基准值；分别计算每个轴上的加速度分量；预设基础灵敏度限值并叠加各轴的加速度分量得到各轴灵敏度偏差值；将各轴加速度基准值与灵敏度偏差值叠加得到各轴的安全限值范围，当加速度超出此区间时触发保护。本发明有益效果在于不需要计算出欧拉角，解决了计算欧拉角耗费的时间，程序可以更快速处理其他任务。

摘要： 本公开提供一种欧拉角的计算方法、装置、设备及介质，涉及航空航天技术领域，方法包括：获取卫星相机的指定观测指向对应的赤经、赤纬和卫星平台观测方向对应的第一方向矢量；计算所述赤经和所述赤纬对应的第二方向矢量；根据所述第一方向矢量和所述第二方向矢量计算指定观测指向到所述卫星平台观测方向的旋转矩阵；根据所述旋转矩阵计算所述卫星相机指定观测指向的欧拉角。该计算方法可以快速准确地由天球赤经、赤纬求解星相机指定观测指向的欧拉角。并且，该计算方法能够充分考虑航空航天工程的多种旋转顺序，使用范围广，适用性强。此外，该计算方法兼容性好、计算复杂度低，运行速度快，算法简单，易于工程实现。

摘要： 本公开提供一种基于欧拉角的赤经赤纬计算方法、装置、设备及介质，涉及航空航天技术领域，方法包括：获取卫星相机的初始观测指向参数、初始观测指向对应的坐标系单位基向量到卫星平台对应的本体坐标系单位基向量的第一旋转欧拉角和卫星平台对应的本体坐标系单位基向量到最终观测指向对应的坐标系单位基向量的第二旋转欧拉角；根据初始观测指向参数、第一旋转欧拉角和第二旋转欧拉角计算卫星相机的最终观测指向参数；根据最终观测指向参数计算卫星相机的赤经和赤纬。该方法，可以快速准确地由相机初始指向求解天球赤经、赤纬，且能够充分考虑航空航天工程的多种旋转顺序，使用范围广，适用性强。

摘要： 本发明涉及一种基于欧拉角反解算的仿真转台控制方法及系统，属于半实物仿真技术领域，解决了现有技术中传统欧拉角反解算方式过于繁琐，不利于实际控制或仿真工作开展的问题，该方法包括：获取待测设备的航迹或任务信息，并将待测设备安装至仿真转台上，根据所述待测设备采集的数据实时更新转移矩阵；根据所述待测设备的航迹或任务信息，获取下一时刻绕轴转动顺序对应的转序升降序，以及进行反解算时所述转移矩阵中对应的元素信息；根据所述下一时刻转序升降序，以及所述转移矩阵中对应的元素信息，进行欧拉角反解算，得到下一时刻三个绕轴的转动角度；基于三个绕轴的转动角度控制仿真转台转动，以为待测设备提供模拟真实飞行的姿态信息。

摘要： 本发明公开了一种测量向量分量缺失情况下欧拉角优化方法，包括以下步骤：第一步先计算满足重力加速度向量变换关系的变换矩阵，然后确定优化目标函数与优化参数，接着按Δα递增计算α不同取值情况下的优化目标函数值，再然后确定变换矩阵Ct的优化值，最后便可以计算出欧拉角优化值，本发明仅使用加速度计及磁传感器，能够在重力加速度向量或地磁向量测量分量缺失条件下获取欧拉角值，可用于测量向量缺失一个或两个分量的情况，并可依据已知分量的可信度调整优化函数，且便于扩展至具有多组传感器的配置情况，具有成本低、实用性强的优点。