1.4.3 欧拉参数法

1.4.3 欧拉参数法

另一种姿态表示法是通过4个数值来表示的,称为欧拉参数。根据等效旋转轴=(k x,k y,k zT 和等效旋转角θ 得到欧拉参数如下:

这4个参数不是独立的:

这个关系式是恒定的。4个参数存在这一个限制条件,同样与空间姿态有3个自由度相符。四元数的4个参数,可以看作是四维空间中单位超球面上的一点。

用欧拉参数组表示旋转矩阵Rε

用已知的旋转矩阵Rε 得到对应的欧拉参数:

这里注意:当θ 角等于180°时,ε4=0,式子将失去意义。

欧拉参数法的应用:对刚体进行旋转时,如果对两个正交矩阵复合需要进行27次乘法和18次加法;而通过欧拉参数的形式只需要16次乘法和12次加法,这对嵌入式系统尤其重要。