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飞控数据分析系列教程(三)坐标系定义和数据含义

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3.飞控数据分析系列教程之坐标系定义和数据含义






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第三篇 飞控数据分析系列教程之坐标系定义和数据含义


       定位出炸机数据后,在数据分析前,需要了解坐标系定义、数据及其符号具体含义。DJI
多轴飞行器常用坐标系及其数值方向定义如下。

       1.北东地坐标系
       北东地坐标系,为DJI
多轴飞行器采用的大地坐标系。即是以正北方向,正东方向,垂直地面向下作为坐标系的三个轴。
       在姿态数据包中,就能找到北向、东向以及向下的速度曲线,这些曲线中,数值为正表明速度为往北、往东或者往下。

图3.1.png
图 3.1

       图3.1中,在T=243.8s时,飞行器的北向速度为0.9米/秒,即飞行器往北飞。若数值为负值,则表示飞行器往南方向飞飞行(假设其他方向速度值为0)

       2.飞行器本体坐标系
       飞行器本体坐标系以
多轴飞行器中心点作为坐标原点。三轴分别对应多轴飞行器的前后、左右、上下,正负则适用右手螺旋定则,如图3.2、3.3表示。

图 3.2.png
图 3.2

       对于姿态数据:俯仰角为正时表示飞行器后仰,反之前倾;横滚角为正时表示右倾,反之左倾。
       对于遥控器打杆数据,如图3.3所示。

图3.3.png
图 3.3

       遥控器打杆杆量实际曲线如图3.4所示。

图3.4.png
图 3.4

       图3.4中,在T=1060s时,飞手往右打了大约69%的横滚杆,整个横滚杆的持续时间大约是1060秒到1062秒。


图3.5.png
图 3.5

       如图3.5所示,在T=1060秒时,飞行器往右倾斜29度,随后往左倾。对应实际飞行情况,可能是飞手往右动了一下横滚杆,但是马上又松开了。因此在姿态上的体现就是先往右倾斜,马上反向倾斜刹车减速。

       除了横滚角、俯仰角,航向角(偏航角)的值也很重要。航向角即是飞行器当前朝向,定义正北方向为0°,数值为正表示顺时针旋转,数值为负表示逆时针旋转(俯视),如图3.6所示。

图3.6.png
图 3.6

       实际曲线如图3.7所示:


图3.7.png
图 3.7

       在图3.7中,在T=1201s时,飞行器偏航角为170°。根据定义可知,170°表示东偏南80°。飞行器在大约T=1175s时,航向角出现较大变化,数值由小变大,表明飞行器顺时针旋转了大约80度。

       通过坐标系介绍,简单了解了飞行器的速度、姿态倾斜以及打杆情况。根据上述概念,可以初步判断飞行器的控制状态及控制效果。一架正常受控的飞行器,姿态和速度应积极响应打杆情况。在后续篇章中,将结合实际案例进行分析。




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EV3max  Osmo认证用户 2017-9-14 2#
谢谢分享!
翼刀9918  Phantom 4 Pro V2.0认证用户 2017-9-15 3#
上次看到这种图,看不懂,这一次看了解释后,终于懂了一点。请问这个曲线图在哪里可以看到呢?
fans70814a65  Phantom 3 Standard认证用户 2017-9-15 4#
安培规则是啥鬼?????请解释一下啊?安培规则在这有啥用呢?
楼主  超级版主 2017-9-15 5#
翼刀99182017-9-15 11:09
上次看到这种图,看不懂,这一次看了解释后,终于懂了一点。请问这个曲线图在哪里可以看到呢?
您可以从第一篇看起,了解一下导入数据到分析数据的过程
迷彩衣  Inspire 1认证用户 2017-9-19 6#
图3.2下面对于飞机姿态数据的解释有点不太明白,怎么姿态后仰时为正,横滚右倾为正呢?不是应该要么后仰为正时横滚左倾为正,要么横滚右倾为正时俯仰的前倾为正不是吗
迷彩衣  Inspire 1认证用户 2017-9-20 7#
怎么没有人回复我
楼主  超级版主 2017-9-20 8#
迷彩衣悟12017-9-19 22:57
图3.2下面对于飞机姿态数据的解释有点不太明白,怎么姿态后仰时为正,横滚右倾为正呢?不是应该要么后仰为正时横滚左倾为正,要么横滚右倾为正时俯仰的前倾为正不是吗
您好,对于姿态数据,俯仰轴往前倾斜是负值 ;对于速度,往前是正值
菠萝蜡笔  Inspire 1 V2.0认证用户 2017-10-1 9#
感谢分享
霄·~   2017-10-31 10#
啥时候能出个视频
FBIFBI  Goggles认证用户 2017-11-7 11#
好晕好晕好晕好晕好晕好晕好晕好晕
zhangqing  机甲大师 RoboMaster S1认证用户 2017-12-14 12#
“表明飞行器顺时针旋转了大约80度”这句话指的是从上往下看飞机还是从下往上看呢?
楼主  超级版主 2017-12-15 13#
zhangqing悟22017-12-14 14:37
“表明飞行器顺时针旋转了大约80度”这句话指的是从上往下看飞机还是从下往上看呢?
您好,是俯视的角度看的。
zhangqing  机甲大师 RoboMaster S1认证用户 2017-12-15 14#
夏清超级版主2017-12-15 18:29
您好,是俯视的角度看的。
谢谢!您好,我在想问下在精灵4中“相对高度有效标志位”以及“距离home的位置N(E)”是什么意思呢?
沂蒙山  Mavic Pro认证用户 2019-1-11 15#
一开始是看不明白,还得继续学,反复学才行,谢谢夏清飞手老师的精彩教导!
djiuser_muSEaYw   5-28 08:46 16#
请问横轴的时间是什么时间?从起飞开始计数的秒数吗?能获取GPS时间吗?
已累计飞行131755米
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