飛機
介紹
![全姿態角](/img/2/91c/nBnauM3X3cjN4UTM3gTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL4UzL4czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/be3/nBnauM3X0gzNyUDO2QzN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0czLyYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/7d7/nBnauM3XwMzM3YDOwkTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5UzLxQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/5/423/nBnauM3X3AjN2YzN5gjN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL4YzL1gzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/be3/nBnauM3X0gzNyUDO2QzN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0czLyYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/7d7/nBnauM3XwMzM3YDOwkTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5UzLxQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
機體坐標系 ,對於飛機而言,如圖所示, 軸沿飛機橫軸指右, 軸沿飛機縱軸指前, 軸沿飛機豎軸並與 、 軸構成右手直角坐標系。
![地理坐標系](/img/e/ad8/nBnauM3X1gzN5MTNxQDNwAjM2UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0QzL1EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![機體坐標系](/img/5/388/nBnauM3XyUjNzkzNwETOxAjM2UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxkzL2MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/c/bbb/nBnauM3XwEDOycjNxMjN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLzYzLxAzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/6/e4f/nBnauM3XwADNzEzM0QjN2UzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0YzLzMzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/a/00f/nBnauM3XycDNxgDMwQzM2EzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0MzL4EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/5/4d4/nBnauM3X3ETOygTO1gTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL4UzLzIzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/6/e4f/nBnauM3XwADNzEzM0QjN2UzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0YzLzMzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/a/00f/nBnauM3XycDNxgDMwQzM2EzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0MzL4EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
地理坐標系 如右圖所示,其原點位於運載體所在的點, 軸沿當地緯線指東, 軸沿當地子午線指北, 軸沿當地地理垂線指上並與 、 軸構成右手直角坐標系。
![全姿態角](/img/f/33b/nBnauM3X3gzNzYTO1cjN1IDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL3YzL2YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/7d7/nBnauM3XwMzM3YDOwkTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5UzLxQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/74b/nBnauM3X0gTO3ATNyIDO0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLygzL0IzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/518/nBnauM3X0ATMygzM4YzMwEDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL2MzLzczLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/7d7/nBnauM3XwMzM3YDOwkTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5UzLxQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/a/00f/nBnauM3XycDNxgDMwQzM2EzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0MzL4EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/7/840/nBnauM3X2gDO3YTN3ADO3EDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLwgzLyQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/5/423/nBnauM3X3AjN2YzN5gjN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL4YzL1gzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/7d7/nBnauM3XwMzM3YDOwkTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5UzLxQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
飛機姿態角是由機體坐標系與地理坐標系之間的關係確定的,由航向角、俯仰角和橫滾角三個歐拉角組成。其中,俯仰角 為機體 軸與地平面(平面 )間的夾角,以飛機抬頭為正;航向角 為機體 軸在地平面上的投影與 軸間的夾角,以機頭右偏航為正;橫滾角 為機體 軸與包含機體 軸的鉛垂面間的夾角,以飛機向右傾斜為正。
![全姿態角](/img/2/91c/nBnauM3X3cjN4UTM3gTN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL4UzL4czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/c/bbb/nBnauM3XwEDOycjNxMjN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLzYzLxAzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/8/b3a/nBnauM3X1EDOxADN1ADO0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLwgzLxEzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/f/610/nBnauM3XycDN1QDNzQzN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0czLyczLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/f/57f/nBnauM3X0MDMzgzM1ADO0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLwgzL3czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/2/518/nBnauM3X0ATMygzM4YzMwEDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL2MzLzczLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/f/33b/nBnauM3X3gzNzYTO1cjN1IDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL3YzL2YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/7/840/nBnauM3X2gDO3YTN3ADO3EDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLwgzLyQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
按照轉動順序來定義,如圖所示,假設初始時機體坐標系 與地理坐標系 對應各軸重合。機體坐標系按圖中所示的三個角速度 、 和 依次相對地理坐標系轉動,這樣所得的三個角度 、 和 就分別是飛機的航向角、俯仰角和橫滾角。
控制
![全姿態角](/img/7/985/nBnauM3XzQjMwcTN1IjN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLyYzL3EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
飛機主要藉助機翼和平尾上的舵面來實施操縱。通過副翼、升降舵和方向舵(ξ,η,ζ),可以產生繞縱軸、橫軸和豎軸(x,y,z)的力矩(L,M,N),藉助這些力矩,就可以改變飛機姿態角( )。
![全姿態角](/img/8/0e9/nBnauM3X3QTO3ADMxIDNxAjM2UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLyQzL3czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![全姿態角](/img/7/985/nBnauM3XzQjMwcTN1IjN0YzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLyYzL3EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
圖中的 分別為滾轉角、俯仰角和航向角。
衛星
介紹
![全姿態角](/img/8/0c4/nBnauM3XzgzNyQTN5cDO0IjM2UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL3gzL2YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
定義衛星質心為坐標原點,沿軌道前進的切線方向為 x 軸,垂直軌道面的方向為 y 軸,垂直 xy 平面的為 z 軸,則衛星的姿態有三種情況:繞 x 軸旋轉的姿態角,稱滾動;繞 y 軸旋轉的姿態角,稱俯仰;繞 z 軸旋轉的姿態角,稱航偏。
衛星姿態角的確定是對衛星進行姿態控制的基礎,利用陀螺和紅外敏感器互補的特性,並對測量所得到的數據進行處理,便可得到衛星姿態角的估計值。
控制
測定衛星姿態角主要用以控制衛星姿態,多採取三軸穩定方式。三軸穩定方式是對衛星相互垂直的三個軸都進行控制,不允許任何一個軸產生超出規定值的轉動和擺動。實現衛星三軸姿態控制的系統一般包括姿態敏感器、姿態控制器和姿態執行機構三部分。姿態敏感器有慣性敏感器、地球敏感器、太陽敏感器、星敏感器等,用於察覺和測量衛星的姿態角變化,即衛星沿各個軸的轉動角度及轉動角速度有多大,是否超出規定的範圍。
姿態控制器用於把姿態敏感器送來的衛星姿態角變化值的信號,經過一系列比較、處理,產生控制信號輸送到姿態執行機構。姿態執行機構則根據姿態控制器送來的控制信號產生力矩,使衛星姿態恢復到正確的位置,常用的執行機構有反作用飛輪和推力器。當衛星的姿態處於所要求的姿態時,飛輪保持勻速旋轉;如果衛星偏離了某一位置,飛輪加速或減速,產生一個相反方向的力矩,使衛星回復到所要求的姿態位置。衛星三個軸向各設定一個這樣的飛輪,就能控制衛星三個軸方向的衛星姿態角。也可以在衛星三個軸的方向安置若干個小的推力器,一旦衛星偏離所要求的姿態,相應方向的推力器就會噴出氣體,產生推力,改變衛星姿態角,使衛星處於所要求的位置。