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地面坐标系Axyz和弹体坐标系之间111Oxyz的坐标转换;题目:已知(1000,500,300)TT(x,y,z),欧拉角=ooo(,,)(10,20,5),求弹体坐标系坐标111T(x,y,z)。公式推导及求解过程如下:由所学的线性代数知识可知,三维坐标系Axyz和111Oxyz之间的坐标转换,可分三步,即分别保持两个坐标不变,依次旋转x、y、z轴或者x1,y1,z1轴来实现。由两个坐标系及欧拉角的定义得,''()(,,)TTyLxyz(x,y,z),(1)式中的基元变换矩阵cos0sin()=010sin0cosyL称之为绕Ay轴转过角的基元变换矩阵。再将经过第一步变换的坐标系''Axyz绕'Az轴旋转角,组成新的坐标系''1Axyz,同样有''''1()(,,)TzLxyz(x,y,z)(2)式中的基元变换矩阵cossin0()sincos0001zL。最后将已得的中间坐标系''1Axyz绕1Ax转过角,即得到弹体坐标系111Oxyz,同样有''1111(,,)()(,,)TTxxyzLxyz,(3)式中的基元变换矩阵100()0cossin0sincosxL。由以上的推导过程可知,要将某矢量在地面坐标系中的分量想想x,y,z转换到弹体坐标系111Oxyz中,只需按照以上三个基元变换矩阵()yL,()zL,()xL依次变换坐标即可。由以上推导过程可知,111()()()xzyxxyLLLyzz,(6)令(,,)()()()xzyLLLL,(5)则上式可简记作:111(,,)xxyLyzz(7)其中coscossincossin(,,)sincoscossinsincoscossinsincoscossinsincossinsincoscossinsinsinsincoscosL在该题中=ooo(,,)(10,20,5),故有-0.34240.91290.2220(10,20,5)0.73900.11580.66370.58020.3913-0.7143oooL1111000(10,20,5)500300oooxyLz,所以得111180.6642995.9631561.6209xyz求解过程结束。
本文标题:坐标转换矩阵
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