[发明专利]一种基于坐标转换的飞机姿态角计算方法

权利要求书

1.一种基于坐标转换的飞机姿态角计算方法，其特征在于，建立中间坐标系O-X₁Y₁Z₁、大地坐标系O-XYZ和机体坐标系O-X₂Y₂Z₂，以飞机滚转角和俯仰角的变换，通过中间坐标系实现大地坐标系与机体坐标系之间的转换，从而进行飞机不同坐标系下的姿态角计算，同时使用一个坐标系的油量数据库，进行大地坐标系和机体坐标系下对应的油量数据查询。

2.如权利要求1所述的一种基于坐标转换的飞机姿态角计算方法，其特征在于，所述中间坐标系O-X₁Y₁Z₁的建立操作为：首先建立标准的大地坐标系O-XYZ，然后以大地坐标系O-XYZ为基准，将飞机机头抬头俯仰角度α，即以大地坐标系O-XYZ的Y轴为基准顺时针旋转α角度，得到中间坐标系O-X₁Y₁Z₁。

3.如权利要求2所述的一种基于坐标转换的飞机姿态角计算方法，其特征在于，所述机体坐标系O-X₂Y₂Z₂的建立步骤具体为：在中间坐标系O-X₁Y₁Z₁的基础上，进一步地，以大地坐标系O-XYZ为基准，将中间坐标系O-X₁Y₁Z₁绕大地坐标系O-XYZ的X轴旋转滚转角度β，得到机体坐标系O-X₂Y₂Z₂。

4.如权利要求3所述的一种基于坐标转换的飞机姿态角计算方法，其特征在于，在大地坐标系O-XYZ转换为中间坐标系O-X₁Y₁Z₁后，两个坐标系之间的X轴不变，X＝X₁，换算得到大地坐标系O-XYZ和中间坐标系O-X₁Y₁Z₁之间的坐标转换关系：

将公式(1)转换得到公式(2)：

根据公式(1)和公司(2)得到大地坐标系O-XYZ和中间坐标系O-X₁Y₁Z₁之间的坐标转换矩阵：

5.如权利要求4所述的一种基于坐标转换的飞机姿态角计算方法，其特征在于，将中间坐标系O-X₁Y₁Z₁绕大地坐标系O-XYZ的X轴旋转滚转角度β，得到机体坐标系O-X₂Y₂Z₂后，中间坐标系O-X₁Y₁Z₁与机体坐标系O-X₂Y₂Z₂之间的Y轴不变，Y₁＝Y₂，换算得到中间坐标系O-X₁Y₁Z₁与机体坐标系O-X₂Y₂Z₂之间的坐标转换关系：

将公式(4)转换得到公式(5)：

根据公式(4)和公司(5)得到中间坐标系O-X₁Y₁Z₁与机体坐标系O-X₂Y₂Z₂之间的坐标变换矩阵：

6.如权利要求5所述的一种基于坐标转换的飞机姿态角计算方法，其特征在于，根据计算得到大地坐标系O-XYZ和中间坐标系O-X₁Y₁Z₁之间的坐标转换关系及中间坐标系O-X₁Y₁Z₁与机体坐标系O-X₂Y₂Z₂之间的坐标转换关系后，根据得到的坐标转换关系换算得到大地坐标系O-XYZ和中间坐标系O-X₁Y₁Z₁、机体坐标系O-X₂Y₂Z₂之间两两坐标转换关系，建立一个坐标的油量数据库，根据三个坐标之间两两坐标转换关系，进行油量数据库查询，大地坐标系O-XYZ与机体坐标系O-X₂Y₂Z₂的坐标转换关系如下：