PID控制炮射导弹纵向过载控制器设计及仿真(4)
图2-2 弹体坐标系和速度坐标系
3）弹道坐标系
弹道坐标系的原点 取在导弹的瞬时质心上， 轴与导弹速度矢量 重合； 轴位于包含速度矢量 的铅垂面内垂直于 轴，指向上为正； 轴垂直于其他两轴并构成右手坐标系，如图2-3所示。弹道坐标系与导弹速度矢量 固连，它是动坐标系。弹道坐标系和速度坐标系的不同在于： 轴位于包含速度矢量的铅垂面内，而 轴在导弹的纵向对称面内。若导弹在运动中，导弹的纵向对称面不在铅垂平面内时，这两个坐标系就不重合。
弹道坐标系用来建立导弹质心运动的动力学标量方程并研究弹道特性比较简单清晰。
图2-3 弹道坐标系
4）速度坐标系
坐标系的原点 取在导弹的质心上； 轴与导弹质心的速度矢量 重合； 轴位于弹体纵向对称面内与 轴垂直，指向上为正； 轴垂直于 平面，其方向按右手直角坐标系确定（如图2-2所示）。此坐标系与导弹速度矢量固连，是一个动坐标系。
2.1.2 各坐标系之间的关系及其转换
1）地面坐标系与弹体坐标系之间的关系及转换
弹体相对地面坐标系的姿态，通常用三个角度（称欧拉角）来确定，分别是俯仰角 ，偏航角 ，倾斜（滚动）角 ，其定义分别为：
俯仰角 ：导弹的纵轴与水平面间的夹角。
偏航角 ：导弹纵轴在水平面内投影与地面坐标系 轴之间的夹角。
倾斜（滚动）角 ：弹体坐标系的 轴与包含导弹纵轴的铅垂平面之间的夹角。
表2-1 地面坐标系与弹体坐标系之间的方向余弦表
2）地面坐标系与弹道坐标系之间的关系及其转换
地面坐标系与弹道坐标系之间的关系通常由两个角度来确定，分别是弹道倾角 和弹道偏角 ，其定义分别为：
弹道倾角 ：导弹的速度矢量 （即 轴）与水平间的夹角。
弹道偏角 ：导弹的速度矢量 在水平面内投影与地面坐标系的 轴的夹角。
表2-2 地面坐标系与弹道坐标系之间的方向余弦表
3）速度坐标系与弹体坐标系之间的关系及其转换
速度坐标系和弹体坐标系之间的关系通常由两个角度来确定，分别是攻角 和侧滑角 ，其定义分别为：
攻角 ：导弹质心的速度矢量 在弹体纵向对称面上的投影与 轴之间的夹角。
侧滑角 ：速度矢量 与纵向对称面之间的夹角。
表2-3 速度坐标系与弹体坐标系之间的方向余弦表
4）弹道坐标系与速度坐标系之间的关系及其转换
弹道坐标系与速度坐标系之间的关系通常由一个角度来确定，即速度倾斜角 ，其定义为：
速度倾斜角 ：位于导弹纵向对称平面内的 轴与包含速度矢量 的铅垂面 之间的夹角。
表2-4 弹道坐标系与速度坐标系之间的方向余弦表
5）地面坐标系与准弹体坐标系之间的关系及其转换
根据准弹体坐标系的定义（原点 取在导弹的瞬时质心上； 轴与弹体纵轴重合； 轴位于包含弹体纵轴的铅垂面内，垂直于 轴； 轴与其他两轴构成右手坐标系），它相对地面坐标系的方位可以用俯仰角 和偏航角 确定，其定义分别为：
俯仰角 ：导弹的纵轴与水平面间的夹角。
偏航角 ：导弹纵轴在水平面内投影与地面坐标系 轴之间的夹角。
图2-4 地面坐标系与准弹体坐标系之间关系
表2-5 地面坐标系与准弹体坐标系之间的方向余弦表
6）准速度坐标系与准弹体坐标系之间的关系及其转换
很据准速度坐标系和准弹体坐标系的定义，它们之间的关系由两个角度来确定（如图2-5）所示，其定义分别为：