航空自动驾驶

文章阐述了关于自动驾驶航向角，以及航空自动驾驶的信息，欢迎批评指正。

简述信息一览：

• 1、【自动驾驶】笛卡尔坐标系和frenet坐标系相互转换
• 2、关于飞机迫降的若干问题
• 3、自动驾驶控制算法(4)——坐标变换与横向误差微分方程
• 4、飞机自动驾驶vs是什么意思
• 5、模拟飞行-DC-3的自动驾驶仪
• 6、航向角怎么计算?

【自动驾驶】笛卡尔坐标系和frenet坐标系相互转换

自动驾驶中的车辆运动在笛卡尔坐标系和Frenet坐标系之间转换是关键。在笛卡尔系统中，车辆运动通过航向角[公式]和曲率[公式]描述，而在Frenet坐标（S-L坐标）下，车辆运动则用[公式]表示，其中下标[公式]和[公式]分别代表车辆和参考点，对时间求导用点表示，对自变量求导用撇表示。

相比于笛卡尔坐标系，Frenet坐标系简化了问题描述，便于车辆行驶控制，简化了速度、加速度、加加速度等信息计算，提高了自动驾驶效率。Frenet坐标系转换 Frenet坐标系通过s和d轴描述地面点的位置，实现笛卡尔坐标系与Frenet坐标系之间的转换。

在自动驾驶的控制算法中，坐标变换与横向误差微分方程起着至关重要的作用。传统的笛卡尔坐标系在确定车辆位置时存在局限性，因为它无法直观表达道路和车辆的关系，规划出的路径在开放道路可能有效，但在公路中则可能忽略车道信息，影响控制精度。为了解决这些问题，Frenet坐标系应运而生。

将Frenet坐标系下的状态转化为笛卡尔坐标系是运动规划的关键步骤。最后，Frenet坐标系得到的轨迹需转换为全局笛卡尔坐标系，以供自动驾驶车辆控制模块应用。Frenet坐标系是规划控制入门的基石，开启自动驾驶技术发展的新阶段。了解Frenet坐标系是理解自动驾驶技术的基础。

用于地球表面区域的详细划分，具有不同的投影带和失真特性。惯性坐标系如ECI（地球中心惯性）用于描述地球附近的传感器输出，如IMU数据，与地球自转独立。相比之下，Frenet坐标系更适合描述车辆在道路环境中的位置，通过s（沿路距离）和d（偏离道路中心）轴来反映汽车运动。

关于飞机迫降的若干问题

1、飞机在紧急迫降前是否需要放油？飞机迫降前是否需要放油，这取决于飞机的具体情况。通常，只有在飞机着陆时超重的情况下，才可能需要放油。紧急迫降前，如果飞机处于超重状态，可能会选择在空中放油以减轻重量，但这并不是所有紧急迫降的标准程序。

2、襟翼的作用是改变机翼断面形态，增加攻角，在小速度情况下保护足够升力，起飞和降落才会用到，起飞时放出比较少，降落放的多。因为降落是一个持续减速的过程，需要襟翼保持小速度下足够的升力。不难操控，有一个手柄，往后拉一下放出一级，拉到底就是全部放出。

3、飞机在紧急情况下迫降时，通常不会考虑让乘客跳海，因为这种做法并不增加生存机会，有时甚至可能降低生还的几率。以下是对飞机紧急迫降跳海问题的几个错误纠正和内容润色： 飞机在紧急迫降时，机舱门并非随意可以打开。在约11，000米的高空，打开机舱门会导致强低压空气迅速涌入，可能瞬间摧毁飞机结构。

自动驾驶控制算法(4)——坐标变换与横向误差微分方程

在自动驾驶的控制算法中，坐标变换与横向误差微分方程起着至关重要的作用。传统的笛卡尔坐标系在确定车辆位置时存在局限性，因为它无法直观表达道路和车辆的关系，规划出的路径在开放道路可能有效，但在公路中则可能忽略车道信息，影响控制精度。为了解决这些问题，Frenet坐标系应运而生。

自动控制过程就是设法消除扰动因素的影响，从而保持被控制量按预期要求变化的过程。 所以自动控制系统可以这样理解：任何一个系统，在没有人直接参与的情况下，通过控制装置使被控制对象或者过程自动按照预定的规律运行。

在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器，设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。

飞机自动驾驶vs是什么意思

相信很多消费者和车迷都很好奇，目前中国品牌的自动驾驶辅助系统到底已经发展到了什么程度？对比昔日“王者”特斯拉又拉开了哪些差距？带着这些问题，我们在有着“8D魔幻城市”之称的重庆，针对极狐阿尔法S 先行版和特斯拉Model 3，来了次智驾对决。

最终，换来的依然是持续不断的关注度，以及双方位于美股均创下的历史新高股价与总市值。可谓本质上的“双赢”。事出有 “看来昨天我们发布的包含激光雷达的小鹏下一代自动驾驶架构，让西边的某人很不爽，连续用 pigu 发声。

不过，作为科技爱好者，我推荐两个***，或许可以让我们对这两个方案有个了解。专业的事情交给专业的人解

模拟飞行-DC-3的自动驾驶仪

1、DC-3飞机老式的自动驾驶仪确实比较简单，不过当使用自动驾驶仪以后，的确能够体会到降低劳动强度的便利。

2、　这是一架DC-3真飞机的驾驶舱。绿色圆环内的设备就是飞机的发动机控制台。通过这个控制台，可以控制发动机的功率大小，螺旋桨的转速高低，发动机油气混合比的比率以及其他的一些控制。

3、如图所示的2号按钮，它的名称叫做高度选择旋钮，用于选择飞机飞行高度的。若需调整航向，则应该是2号按钮左侧的“HDG SEL”旋钮，这个旋钮叫做航向选择旋钮，用于飞机航向选择。

4、apu也叫辅助动力单元，作用是在引擎全部失效时提供少量动力使飞机能够***控。

5、模拟飞行trim用方法如下。接通所需的自动驾驶仪通道。使用总距调节动力，并使用周期反扭矩踏板将直升机设置到所需的姿态。直升机很少在周期杆或踏板处于空档位置时飞行。

6、游戏默认738的话，在自动飞行仪MCP的右侧，在高度保持和上升下降率保持开关中间，标识文字是：CMD A。点亮为开打自动飞行总开关。FSX里默认738是简化不真实的。想要最大程度感受真实738的话，建议安装PMDG737NGX系列。

航向角怎么计算?

1、计算航向变化率：根据处理后的数据计算飞行器的航向变化率。 积分运算：通过积分等数学手段，由航向变化率求得航向角。 校正与调整：根据飞行器的实际飞行状态和其他环境因素对计算得到的航向角进行校正和调整。

2、航向角：飞机和航天飞机的纵轴与地球北极之间的夹角。又称真航向角。俯仰角：导弹（或飞机）相对于惯性坐标系的XOY平面“俯仰”的角度。横滚角：指导航系统中用来标识目标的横向倾角，其值等于目标物体所在平面上与艏艉线垂直的线与其在水平面的投影间的夹角。

3、通过计算，可以得到车辆横摆角等于航向角减去质心侧偏角。具体关系式为：θ = β + ，其中θ表示航向角，β代表质心侧偏角，而即为横摆角。如下图所示，θ为航向角，β为质心侧偏角，而则是横摆角。

4、偏航角：实际航线和***航线之间的夹角。侧偏角：飞机的实际航向和机身之间的夹角，这个夹角类似于赛车漂移的时候实际是往前移动的，但是车头却偏转了一个角度，不是对着正前方的，这两个之间的夹角。侧偏距：飞机的实际航线和***航线之间的距离。

5、航向角：飞机和航天飞机的纵轴与地球北极之间的夹角。又称真航向角。真航向角是磁航向角和磁偏角的代数和。定义：航天飞机纵轴与地球北极之间夹角。计算：磁航向角和磁偏角的代数和。相关详细内容请进一步查询。

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