姿态旋转中涉及到坐标系的转换,在有相对旋转的两个坐标系中观察一个向量的变化,用到了哥氏定理。
例如在i系中观察e系下的运动,则
哥氏定理的公式
wie是e相对于i的角运动 注意符号i在前e在后。
wie是e相对于i的角运动 注意符号i在前e在后。
那么,回到组合中常用的n系下,推到一下n系下的速度微分方程
直接从i到n建立联系,需要先把i的求出来。
(1)
上式中用到i系下的速度微分,那么就要再按照哥氏定理推一下
分析,对速度求导,需要先知道速度,所以要对位置求导得到速度
(2)
得到v以后再次求导,得到(1中想要的)
比力是i系下的,是已知的数据,那么用到它就是需要对上式i系下再微分求导,
(3)
(4)
(5)
式5的移项后,
(6)
式6中的右边 ,把(2)代入后,即可得到
设
这是i系下的微分方程 (7)
下面再回到n下的方程(1)中,从i直接到n
(7)代入(1)
(8)
其中 (9)
(9)代入(8)得到
整理得到
(10)这是n系下的速度微分方程。
如果想要推到e系下的
思路如下:都是要用到i系,因为牛顿第二定律就是i系下的,所以得用i
(11)
(7)代入(11)
这是e系下的速度微分(12)
快速的得到n系,则可以选择,先i系,再e系用wie和wen建立联系,然后n系
这是i系下的微分方程 (7)
这是e系下的速度微分(12)
(13)
(12)代入13得到
(10)这是n系下的速度微分方程。