在 Matlab 中从四元数中获取欧拉角

Question

我有一个四元数的 X、Y、Z 和 W 分量随着时间的推移，在 4 个分离的向量中。

  QW             1x346             2768  double       
  QX             1x346             2768  double
  QY             1x346             2768  double
  QZ             1x346             2768  double              

我想转换为欧拉角，以便在三个不同的子图中随时间绘制 3 个欧拉分量，所以 我需要有 3 个这样的向量。

  heading(t)          1x346 
  attitude(t)         1x346 
  bank(t)             1x346 

在 matlab 中是否有一种直接的方法来获得这个（我的意思是一个输入我的 4 个向量并输出上述 3 个向量的函数）还是我必须编写一些代码来为每个时间步进行转换？提前致谢。

Answer 1

我认为没有内置的 Matlab 函数可以执行您想要的操作。

但是，我相信 Mathworks 用户社区中有一个功能是您正在寻找的。 spinCalc 这将在各种旋转类型 DCM、欧拉角、欧拉向量和四元数之间进行转换。

请注意上述帖子中关于欧拉角集和您使用的旋转顺序的评论。

将数据转换为欧拉角时，您必须确保 您正在翻译的方向并不靠近奇点。单数 欧拉集是不能唯一转换为 3 的方向 特定旋转顺序中的变量。奇异集合为 如下：

类型 1 旋转：123 - 132 - 213 - 231 - 321 - 312 如果第二个旋转角度为 -90 或 90 度，则为单数。

类型 2 旋转：121 - 131 - 212 - 232 - 313 - 323 如果第二个旋转角度为 0 或 180 度，则为单数。