轨道平面 地球 地球 图3.1质心轨道坐标系 质心轨道坐标系
质心轨道坐标系
4.本体坐标系0xyz 又称为星体坐标系。在此坐标系中,原点0在航天器 质心,0x,0y,0z三轴固定在航天器本体上。若0x,0y, 0z三轴为航天器的惯量主轴,则该坐标系称为主轴坐标
4．本体坐标系Oxyz 又称为星体坐标系。在此坐标系中，原点0在航天器 质心，Ox，Oy，Oz三轴固定在航天器本体上。若Ox，Oy， Oz三轴为航天器的惯量主轴，则该坐标系称为主轴坐标 系
3.1.2航天器的姿态运动学方程 在坐标系确定以后,航天器上任何一点的位置就可 以在固联于星体的本体坐标系0xyz中表示;若要描述三 轴稳定航天器的对地定向运动,则要借助于质心轨道坐 标系O0y=0;若要讨论自旋卫星的章动运动时,就必 须运用质心平动坐标系0XYZ。而各种坐标系之间的关系 可以通过一系列旋转角来表示,这些旋转角称为欧拉角 具体地说可以通过3个欧拉角φ,,v来确定本体坐标 系0xyz相对于其他坐标系的位置
3.1.2 航天器的姿态运动学方程 在坐标系确定以后，航天器上任何一点的位置就可 以在固联于星体的本体坐标系Oxyz中表示；若要描述三 轴稳定航天器的对地定向运动，则要借助于质心轨道坐 标系 ；若要讨论自旋卫星的章动运动时，就必 须运用质心平动坐标系OXYZ。而各种坐标系之间的关系 可以通过一系列旋转角来表示，这些旋转角称为欧拉角。 具体地说可以通过3个欧拉角 , , 来确定本体坐标 系Oxyz相对于其他坐标系的位置。 Ox y z 0 0 0
以坐标系0xyz和0XYZ为例,星体轴的位置可通过3 次旋转达到0XYZ坐标轴的位置。旋转顺序具有多种形式, 但不能绕一个轴连续旋转两次,因为连续两次旋转等同 于绕这个轴的一次旋转。为此可以得出两类12种可能的 旋转顺序如下: 类:1-2-3,1-3-2,2-3-1,2-1-3,3-1-2 3-2-1 二类:3-1-3,2-1-2,1-2-1,3-2-3,2-3-2, 显然,一类是每轴仅转次,二类是某一轴不连续地 旋转两次。下面详细介绍被称为经典欧拉转动顺序的 “3-1-3”旋转和“1-2-3”旋转
以坐标系Oxyz和OXYZ为例，星体轴的位置可通过3 次旋转达到OXYZ坐标轴的位置。旋转顺序具有多种形式， 但不能绕一个轴连续旋转两次，因为连续两次旋转等同 于绕这个轴的一次旋转。为此可以得出两类12种可能的 旋转顺序如下： 一类：1-2-3， l-3-2，2-3-1，2-1-3，3-1-2， 3-2-1； 二类：3-1-3， 2-l-2，1-2-1，3-2-3，2-3-2， 1-3-1。 显然，一类是每轴仅旋转一次，二类是某一轴不连续地 旋转两次。下面详细介绍被称为经典欧拉转动顺序的 “3-1-3”旋转和“1-2-3”旋转
1.“3-1-3”旋转 (1)0XYZ一绕0(“3”)轴转v角→>O575:如图 3.2所示,这两个坐标系之间的变换矩阵为 cosy siny 0/X sin y cosy 0‖Y=yy|(3.1) Z
1．“3-1-3”旋转 (1)OXYZ一绕OZ (“3”)轴转 角 ：如图 3．2所示，这两个坐标系之间的变换矩阵为 (3.1) cos sin 0 sin cos 0 0 0 1 X X Y Y Z Z = − = →O