無人機導航中常見坐標系的介紹

　　GPS經(jīng)常是我們談起無人機系統(tǒng)時首先想到的功能模塊，而能夠按照預(yù)先規(guī)劃的飛行路線進行自動飛行，也是無人機在功能上與航模的主要區(qū)別之一。

　　不管是天上飛的，地上跑的，還是海里游的交通工具或儀器設(shè)備，如果我們希望能引導它們到期望的目標位置，就需要獲得被控對象在某個坐標系中的具體坐標，無人機導航也是如此。我們期望無人機從A點飛到B點，就要不斷通過GPS或其它導航儀器獲取無人機當下的位置坐標，并根據(jù)無人機的位置調(diào)整無人機的姿態(tài)，最終到達目的地。

　　在無人機導航中，對GPS的數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)一些誤解，比如GPS輸出的高度坐標是相對于海平面，所以應(yīng)該像經(jīng)緯度一樣可以直接使用；通過GPS獲得的速度信息可以直接使用；IMU輸出的飛行器加速度是平面加速度……

　　中學物理知識告訴我們，當我們描述物體運動時，一定是相對于特定坐標系的，GPS和IMU等設(shè)備在輸出運動和位置數(shù)據(jù)時也是如此，這些問題所涉及的正是無人機導航中的基礎(chǔ)概念——無人機坐標系——這也是無人機導航中最容易讓人混亂的概念之一。

　　無人機導航中常見的坐標系包括：

　　地球中心坐標系（ECEF）（EarthCenteredEarthFixedCoordinateSystem，ECEF）

　　WGS-84大地坐標系（WorldGeodeticCoordinateSystem1984）

　　當?shù)厮阶鴺讼担∟orth-East-DownCoordinateSystem，NED）

　　機體坐標系（BodyFrame）

　　機體水平坐標系（Vehicle-carriedNEDCoordinateSystem）

　　接下來我們就來簡單說明一下這些坐標系在無人機導航中的應(yīng)用。

　　地球中心坐標系（ECEF）