图 3.8. 计算漫反射角的说明。a) 粒子的漫反射将具有相对于表面法线的朗伯分布。b) 通过将表面法线假设为从笛卡尔 z 轴旋转的 Z 轴和在 XY 和 xy 车道交叉线上重叠的旋转 X 轴,只需要两个欧拉角。c) 利用欧拉角,将漫反射计算回主坐标系。d) 最终的粒子反射是镜面反射和漫反射的总和。................................................ 70
第 4 章 姿态控制 ..................................................................................................................................................................................39 4.1 姿态误差....................................................................................................................................................................................................41 4.1.1 四元数姿态误差....................................................................................................................................................................................41 4.1.2 解算倾斜扭转....................................................................................................................................................41 .................................................................................................................................................................................43 4.1.3 解析欧拉角....................................................................................................................................................................................49 4.1.4 姿态误差对比....................................................................................................................................................................................................61 4.2 姿态控制....................................................................................................................................................................................................................................61 62 4.2.1 PID . ... . ...
2多参数量子计量学的内在灵敏度极限11 2.1动机。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.1.1具有原子自旋的磁场的估计。。。。。12 2.1.2对光子的两模式一般干扰的作用估计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 2.2关于Unitaries发电机的更多信息。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 2.2.1示例:带有欧拉角的两种模板干涉仪。。。。16 2.3杀戮形式和cartan指标。。。。。。。。。。。。。。。。17 2.4 SU(D)在D -Mode系统上。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 19 2.5 SU(3)的最佳状态。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 21 2.6混合状态的注释。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 22 2.7总结。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2217 2.4 SU(D)在D -Mode系统上。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 2.5 SU(3)的最佳状态。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 2.6混合状态的注释。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 2.7总结。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22
惯性测量单元 (IMU) 于 20 世纪 30 年代首次应用于飞机导航和大型设备。当时,由于尺寸、成本和功耗等限制,它们的应用受到限制。然而,近年来,微机电 (MEMS) IMU 被引入,具有低成本、紧凑性和低处理能力等非常有利的特性。这些低成本 IMU 传感器的缺点之一是与高端传感器相比精度较低。然而,过去的实验结果表明,冗余 MIMU(磁和惯性测量单元)可提高无人驾驶飞行器的导航性能。尽管过去的模拟和实验结果表明冗余传感器可提高导航性能,但目前的研究工作都没有提供有关需要多少个传感器才能达到一定精度的信息。本文使用模拟环境评估 MIMU 传感器阵列的不同数量的传感器配置。不同旋转的 MIMU 传感器以增量方式添加,并使用 Madgwick 滤波器估计脚踏式 MIMU 数据的欧拉角。使用的评估指标是基于欧拉角与地面实况相比的均方根误差 (RMSE)。在实验过程中,我们注意到随着传感器数量的增加,执行时间呈指数增长,因此,我们设计和实现了代码的并行化,并在多核机器上运行。因此,我们评估了并行实现的加速。使用具有 16 个传感器的并行版本的结果显示,执行时间比仅使用 1 个传感器的执行时间少两倍,比使用顺序版本的执行时间少 24 倍,同时准确率提高了 26%。
- 无人机框架中 x、y 和 z 轴上的地速,单位为 [m/s] - 姿态欧拉角(滚转、俯仰、偏航),单位为 [rad] - 无人机框架中 x、y 和 z 轴上的加速度计偏差,单位为 [m/s²] - 无人机框架中 x、y 和 z 轴上的陀螺仪偏差,单位为 [rad/s] - 无人机框架中 x、y 和 z 轴上的磁力计偏差,单位为 [mG] - 压力传感器偏差,单位为 [m] - NED 框架中 x、y 轴上的位置,单位为 [m] - 起飞高度,单位为 [m] - 地面以上高度,单位为 [m] - NED 框架中 x、y 轴上的风,单位为 [m/s] - 推进矢量机械错位(滚转、俯仰)
必须先精确地预测和控制空间中的物体(例如航天器,卫星和太空站),以确保安全性和有效性。运动学是一个在3D空间中对这些身体运动的描述和预测的领域。运动学课程涵盖了四个主要主题领域:粒子运动学介绍,深入研究了两个部分的刚性身体运动学(从使用定向余弦矩阵和欧拉角的经典动作描述开始,并以现代描述仪的综述,例如Quaternions和quaternions and Classical and Classical and Modified Rodrigues参数)。课程以查看静态态度的确定结束,使用现代算法来预测和执行太空中身体的相对取向。
1。简介compution countientation在包括机器人技术和航空设备在内的许多领域中,刚体的方向是一项重要任务。特定于机器人技术,定向在许多工业,医疗和手术应用中起着基本作用。各种方法通常用于建模和表示刚体的方向,例如球形坐标和欧拉角,或偏航,俯仰和滚动(YPR)角度。这些方法使用3 3个矩阵来保存三个单元向量的投影坐标,从而使它们成为内存和资源密集型。相比之下,还开发了紧凑的方法,例如四季度和双重四季度。此代表仅使用四个组件:一个真实和三个虚构部分。上述所有方法已成功用于多个应用程序;
开发了一种简单、高效的模拟器,用于预测光伏能的产生及其在锂离子电池中的存储,该模拟器适用于四翼自主无人机,机翼上覆盖有基于薄膜砷化镓光伏电池(III-V)的太阳能电池板。该模拟器可以预测太阳能电池板产生的有效光伏功率以及无人机飞行时的电池组电压。辐照度、太阳倾斜角和无人机欧拉角等飞行参数被视为输入参数。测得的光伏功率和电池组电压与模拟值高度一致,这使得 XSun 公司可以实际使用。这项参数研究显示了气候和地理条件对无人机自主性的影响。在晴天最佳天气条件下,无人机飞行时间可持续 12 小时。
CPSC 487/587 3D空间建模和计算。耶鲁大学。(课程我设计)计算机科学和相关领域的几个领域必须建模并计算对象如何随着时间的推移位于三维空间中,例如机器人技术,计算机视觉,计算机图形,计算机物理学,计算生物学,航空工程等。本课程将教学学生如何在对象之间的空间配置和空间关系随时间进行计算。所涵盖的主题将包括代表空间配置和转换的各种方法(例如变换矩阵,欧拉角,单位四季度,双重四基础等等。),空间变换的层次链,空间表示的衍生物相对于时间,计算空间对象之间的相交和渗透深度,在空间表示(例如使用花朵)上插值,信号处理,超过空间变换,优化空间代表,超过空间表示。
K t = 电机扭矩系数,单位为 N m/amp K e = 电机反电动势系数,单位为 V/(rad/s) V batt = 电池电压,伏特 R tt = 电机电阻(端子到端子),欧姆 J m = 电机和螺旋桨惯性,单位为 kg m2 D r = 转子(螺旋桨)直径,单位为 m ρ = 空气密度,单位为 kg/m3 T = 螺旋桨推力,NQ = 螺旋桨扭矩,单位为 N m CT = 螺旋桨推力常数 CP = 螺旋桨功率常数 Ixx 、I yy 、Izz = 无人机惯性矩,单位为 kg m2 m = 无人机质量,单位为 kg L x 、L y = 从 CG 到电机的力矩臂,单位为 m ω x 、ω y 、ω z = 机身轴旋转速度,单位为 rad/s ψ、θ、φ = 惯性轴到机身的欧拉角,单位为 rad ux 、uy 、uz =感知位置处的体轴速度 ux cg , uy cg , uz cg = 重心处的体轴速度 ω m = 电机速度,rad/s T d = 硬件更新延迟,惯性测量单元 (IMU) T d 2 = 硬件更新延迟,OptiTrack 反馈 CG = 重心 z cg = OptiTrack 传感器测量点下方的垂直重心距离 G 输出输入 = 从输入到输出的传递函数