关于几个坐标系的关系NED ENU ROS

news2025/1/7 10:43:20

几个坐标系转来转去,时间一长又搞混了。
地球固连坐标系 WND
地球固连坐标系 NED

机体坐标系 NED 惯性系
x轴在多旋翼对称平面内指向机头(机头方向与多旋+字形或X字形相关)。 z轴在飞机对称平面内,垂直轴向下。然后,按右手定则确定y轴 。
欧拉角是基于上面两个坐标系的转换。pitch+为抬头,roll+为右旋转,yaw+为右偏航。

Yaw与指南针角度的关系

指南针的角度是确定不变的,北朝向为0度,东为90度,南为180度,西为270度。
Yaw角是当前机头方向与正北方向的夹角(若地球固联坐标系为NED)
也就是说当我们知道YAW角时我们就可以确定飞机当前的航向(东,北哪个方向),比如我们的vision通过mavros给飞控的Yaw的角度是90度,而且飞机的地球固联坐标系为NED,那么可以确定飞机机头当前指向为正东。
在PX4中用到的地球固联坐标轴是NED坐标系,即x,y,z的方向固定不变(Offboard模式下除外,但是在offboard模式下,初始上电后其东北方向由Yaw角决定)

ROS坐标系 ENU
在这里插入图片描述
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GPS坐标系 WGS-84 X 指向正东 Y指向正北 Z朝上
在这里插入图片描述
为了方便使用GPS速度向量进行无人机控制,需要把它转换在无人机所在位置的平面坐标系Local NED
旋转推导公式
在这里插入图片描述

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