RflySimSDK v3.08
RflySimSDK说明文档
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6DOF模块(外层)

6DOF模块
功能 该模块中包括了简易的环境模型和基于四元数的刚体六自由度模型。简易环境模型模拟了重力对无人系统飞行产生的影响;刚体六自由度模型用于描述无人载具运动时的姿态和位置变化
参数
Init_PosE 3维向量,站心坐标系(常为NED)下的载具初始位置,单位米
Init_VelB 3维向量,机体坐标系下的载具xyz速度向量,单位m/s
Init_AngEuler 3维向量,机体坐标系下载具初始姿态,单位弧度(rad)
Init_RateB 3维向量,机体坐标系下的载具绕xyz轴的角速度向量,单位rad/s
Param_uavMass 载具质量,单位为kg
Param_uavJ 3*3的对角矩阵,载具的转动惯量矩阵,主对角线元素为机体系xyz三个主轴的转动惯量,单位kg.m^2image-20240711090334716
Param_GPSLatLong 2维向量,地图GPS原点的纬度和经度,单位度。
Param_envAltitude 地图GPS原点的海拔高度,竖直向下为正,高于海平面填负值,单位米。注意:由于Simulink使用的地球大气模型不支持海平面以下的输入,ModelParam_envAltitude取值必须为负。
输入
FM_body 6维向量,机体坐标系下载具所受合力与合力矩拼接在一起,由力和力矩模块输出
fColi 6维向量,机体坐标系下碰撞和摩擦产生的力和力矩拼接在一起,由碰撞模块和地面模块输出,若无对应模块则用0代替
Wind 3维向量,站心坐标系(常为NED)下的风速,由风干扰模块输出,若无对应模块则用0代替
输出
6DOF Bus 将简易环境模型和刚体六自由度模型的输出封装在总线中

1.六自由度机身子系统(内层)

刚体六自由度机身子系统
功能 刚体六自由度模型用于描述无人载具运动时的姿态和位置及其变化(包括速度和加速度)
参数
Init_PosE 3维向量,站心坐标系(常为NED)下的载具初始位置,单位米
Init_VelB 3维向量,机体坐标系下的载具xyz速度向量,单位m/s
Init_AngEuler 3维向量,机体坐标系下载具初始姿态,单位弧度(rad)
Init_RateB 3维向量,机体坐标系下的载具绕xyz轴的角速度向量,单位rad/s
输入
Fb 3维向量,机体坐标系下载具所受合力,单位N
Mb 3维向量,机体坐标系下载具所受合力矩,单位N.m
Param_uavMass 载具质量,单位为kg
dm 3*3的矩阵,载具的惯性变化率矩阵,默认为0矩阵,单位kg.m^2/s
Param_uavJ 3*3的对角矩阵,载具的转动惯量矩阵,主对角线元素为机体系xyz三个主轴的转动惯量,单位kg.m^2
输出
Ve 3维向量,
Xe 3维向量
Eular 3维向量
DCM 3*3的方向余弦矩阵
Vb 3维向量
wb 3维向量
dwb/dt 3维向量
AccB 3维向量

2.简易环境子系统(内层)

环境子系统
功能 该简易环境模型进行了载具位置的GPS坐标换算并模拟了重力对无人系统飞行产生的影响
参数
Param_GPSLatLong 2维向量,地图GPS原点的纬度和经度,单位度。
Param_envAltitude 地图GPS原点的海拔高度,竖直向下为正,高于海平面填负值,单位米。注意:由于Simulink使用的地球大气模型不支持海平面以下的输入,ModelParam_envAltitude取值必须为负。
输入
Xe 3维向量,站心坐标系(这里是NED)下的载具实时位置坐标,由六自由度机身子系统模块输出
输出
PosGPS 3维向量,大地坐标系(LLA,经纬高)下的载具实时位置坐标(单位:经纬度均为度,高度为m),结合地图GPS原点对NED下的载具实时位置做了一个逆投变换
gravity 3维向量,特定地点(PosGPS)的地球重力加速度(单位m/s^2),利用世界大地测量系统( WGS 84基准椭球体下建立的测度 )计算。