| 四元数在水下航行体运动建模中的应用 |
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| 引用本文： | 徐正武,;唐国元,;邓智勇,;黄道敏,;黄永忠.四元数在水下航行体运动建模中的应用[J].中国舰船研究,2014(2):12-16. |
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| 作者姓名： | 徐正武 ;唐国元 ;邓智勇 ;黄道敏 ;黄永忠 |
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| 作者单位： | [1]华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074; [2]武汉第二船舶设计研究所,湖北武汉430064; [3]空军预警学院电子对抗系,湖北武汉430019 |
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| 基金项目： | 湖北省自然科学基金资助项目（2013CFB154） |
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| 摘 要： | 针对一类以控制力矩陀螺（CMG）为姿态控制执行机构的水下航行体,考虑到其大角度机动时姿态描述矩阵可能会出现奇异的问题,建立了与其相适应的运动模型.首先,通过引入四元数来建立运动学方程,并给出四元数与欧拉角之间的关系.随后,在建立动力学方程时,将水下航行体视为由水下航行体和CMG组成的多刚体系统,并使用四元数来代替动力学方程中的欧拉角项.最后,使用龙格库塔法对所建立的模型进行仿真.仿真结果表明,所建立的模型能有效避免使用欧拉角方法建立模型时所产生的奇异问题.
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| 关 键 词： | 四元数 控制力矩陀螺 水下航行体 运动模型 |
Applying the Four-Parameter Approach toEstablish the Motion Model of an AUV |
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| Institution: | XU Zhengwu1,TANG Guoyuan1,DENG Zhiyong2,HUANG Daomin3,HUANG Yongzhong1(1 School of Naval Architecture and Ocean Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China2 Wuhan Second Ship Design and Research Institute,Wuhan 430064,China3 Department of Electronic Warfare,Air Force Early-Warning Academy,Wuhan 430019,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | four-parameter Control Moment Gyro（CMG） Autonomous Underwater Vehicle（AUV） motion model |
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