旋转四元数表达约定判别方法及应用探讨

鹿珂珂; 刘陵顺; 唐大全

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旋转四元数表达约定判别方法及应用探讨

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在航空航天和机器人领域,使用四元数表达刚体旋转时,存在Hamilton和喷气推进实验室(jet propulsion laboratory,JPL)两种表达约定,直接导致基于四元数的推导出现混乱和不严谨,并在工程实践中引入错误.通过分析两种表达约定的由来,对比两种表达的内在异同,尤其是处理连续旋转时与姿态矩阵的同形性,提出了两种四元数约定的判别和转换使用方法,并通过实验进行了验证分析.基于两种四元数的历史、实际应用范围、运算效率以及相似性,建议在使用四元数时明确所采用约定,并逐渐舍弃四元数的JPL约定.

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来源
《北京理工大学学报》 |2023年第6期|657-664|共8页
作者
鹿珂珂; 刘陵顺; 唐大全;
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作者单位

海军航空大学航空作战勤务学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
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关键词
四元数; 坐标系; 三维刚体; 旋转矩阵; 同形性;

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