3、航模常见术语 - XDU-Educational-UAV/Drone_Master_PID GitHub Wiki

从结构形式上四轴飞行器可分为十字模式和 X 模式。十字模式如下图 3.1.1 所示，X 模式如下图 3.1.2 所示。对于姿态测量和控制来说，两种结构差别不大。如果考虑安装航拍摄像机，为了视线不被挡住，通常采用 X 模式。

地面坐标系，如图 3.2.1 所示：

• 在地面上选一点 Og；

• 使 Xg 轴在水平面内并指向某一方向；

• Zg 轴垂直于地面并指向地心；

• Yg 轴在水平面内垂直于 Xg 轴，其指向按右手定则确定；机体坐标系，如图 3.2.2 所示：

• 原点 O 取在飞机质心处，坐标系与飞机固连；

• X 轴在飞机对称平面内并平行于飞机的设计轴线指向机头；

• Y 轴垂直于飞机对称平面指向机身右方；

• Z 轴在飞机对称平面内，与 X 轴垂直并指向机身下方；

姿态角（pitch、roll、yaw）是飞行器的机体坐标系与地面坐标系的夹角，也叫做欧拉角（Euler Angle）。飞行器在空中任何一种姿态都可以通过姿态角旋转后得到。姿态角的旋转关系图如下图3.2.3 所示。

俯仰角（pitch）：机体坐标系 X 轴与水平面的夹角，围绕 X 轴旋转。当 X 轴的正半轴位于过坐标原点的水平面之上（抬头）时，俯仰角为正，否则为负。

偏航角（yaw）：机体坐标系 X 轴在水平面上投影与地面坐标系 Xg 轴之间的夹角，围绕 Y 轴旋转。机头右偏航为正，反之为负。

滚转角（roll）：机体坐标系 Z 轴与通过机体 Z 轴的铅垂面间的夹角，围绕 Z 轴旋转。

机体向右滚为正，反之为负。

有头模式：飞行器运动的前后左右以自身的坐标系为参考坐标系。当飞行器旋转（航向角改变）后，前进方向始终是机头的方向。

无头模式：飞行器运动的前后左右以地面坐标系为参考坐标系。当飞行器旋转（航向角改变）后，前进方向始终是初始设定的前进方向。