[发明专利]一种刚体空间运动的机体轴系模型

摘要

本发明公开了一种刚体空间运动的机体轴系模型，该模型通过定义三元数，得到刚体运动姿态的表达，避免了姿态方程奇异问题，根据三元数进一步得到速度三个分量和高度运动模型的表达式，从而得到刚体主要运动状态的模型；通过引入三元数大大简化了刚体运动方程，使得运动方程中不再出现奇点，便于工程使用。

主权项

1.一种刚体空间运动的机体轴系模型，其特征包括以下步骤：a)定义三元数：其中：θ分别指滚转、俯仰角，且进一步得到：s·1=qs3-rs2s·2=ps3+rs1s3=-ps2-qs1]]>其中：p，q，r分别为滚转、俯仰、偏航角速度；全文参数定义相同；b)速度三个分量模型为：u·=-qw+rv-gs1+gnxv·=-ru+pw+gs2+gnyw·=-pv+qu+gs3+gnz]]>其中：u，v，w分别为沿刚体体轴系x，y，z轴的速度分量，n_x，n_y，n_z分别为沿x，y，z轴的过载，g为重力加速度；c)高度模型为：h·=us1-vs2-ws3]]>其中：h为高度；整个刚体运动模型可写成：u·v·w·=0r-q-r0pq-p0uvw+gs1s2s3+gnxnynz]]>s·1s·2s·3=0-rqr0p-q-p0s1s2s3]]>h·=us1-vs2-ws3]]>