针旋转为正。
冲角和漂角的空间位置如图 2-2 所示:
2。2。5 坐标系之间的转换
图 2-2 水动力角
由于运动坐标系不是一个惯性系,且在此坐标系中,牛顿定律并不适用。所 以,为了更加容易的建立 AUV 的运动模型,首先要在运动坐标系中建立动力学 方程,然后可以根据需要,将 AUV 的运动状态转化到固定参考系中。这样,我 们就需要构建线性变化矩阵 S 用来实现两个坐标系数据的转化。
我们可以假设两个坐标系的原点是重合的,只需要转变坐标轴之间的方向就 可以了。我们可以首先定义三个姿态角,分别为艏向角 ψ,纵倾角 θ 和横倾角 φ。
横倾角 φ:xoz 平面与 xoζ 之间的夹角。 纵倾角 θ:ox 轴与水平面 ξEη 之间的夹角。
艏向角 ψ:ox 轴在水平面上 ξEη 的投影与 Eξ 轴之间的夹角。 既可以推导出旋转变换矩阵 S,即
反变换可以表示为:
2。3 空间运动方程
根据刚体运动学,可以得到 AUV 平移运动方程和旋转运动方程的一般形式 为:
其中:
m:AUV 的质量。
��,��,��:AUV 重心的坐标。