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绪1 飞机坐标系定义
引言
为了描述飞机的运动状态，必须选择适当的坐标系。例如，飞机相对于地面 的位置，就必须采用地面坐标系；飞机的转动用机体坐标系表示；匕机的轨迹运 动可采用速度坐标系表示。
在后面的章节中，还将涉及到几种坐标系相互间的转换。
首先介绍几种国家标准坐标系。
下面定义的坐标轴系均为三维正交轴系，且遵守右手法则
2、。x轴指向前，y 轴指向右，z轴指向下。
1、地面惯性坐标系4
它是相对于地球表面不动的一种坐标系，原点取自地面上的某一点（如飞机 在地面上的起飞点，或进入空战时的初始位置），X,轴位于水平面内，指向某一 固定方向（如飞机的航线，或空战开始时截击机到目标的视线方向等），Zg轴垂 直于地平面向下，A轴则由右手定则来确定。
2、机体坐标系 OXYZ
这是固定在飞机机体上的一个坐标系，原点取在飞机的重心，X轴与飞机纵 轴一致，指向飞机前方。y轴垂直于飞机对称面并指向右方。Z轴在飞机对称面 内并且垂直于纵轴，指向下方。
3、气流坐标系（速度坐标系）oxaYaza
原点固联在飞机的重心上，轴
3、指向飞机相对于空气的速度矢量的方向，
Z”轴位于飞机对称面内，且垂直于右轴，指向下方。/轴垂直与兀和乙轴指 向右方。
由于飞机速度方向与气流坐标系X”轴方向相同，所以，气流坐标系乂称为 速度坐标系，乂叫做速度轴系。
4、飞机的气动角
机体坐标系与气流坐标系之间的角度就是飞机运动的气动角，即迎角a和侧 滑角夕，见图1一1。
迎角a：飞机速度向量V在飞机对称面上的投影与机体轴OX的夹角，以V 的投影在机体轴0X之下为正。
侧滑角/：飞机速度向量V与飞机对称面的夹角，以V处于对称面之右为正。
图1-1机体轴系与气流轴系的夹角
5 .飞机的姿态角
机体坐标系与地面惯性坐标系之
4、间的夹角就是飞机的姿态角，乂称欧拉角： 俯仰角e：机体轴ox与地平面（水平面qx/J）之间的夹角，飞机抬头为正。
偏航角（方位角）“：机体轴ox在水平面qxjg上的投影与地轴qXg之间的 A Aft A ft
夹角，以机头右偏为正。
滚转角（倾斜角）。：匕机对称面绕机体轴X转过的角度，右•滚为正。
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图1-2 机体坐标系与地面坐标系的夹角
6 .飞机的航迹角
气流坐标系与地面惯性坐标系之间的夹角即为飞机的航迹角，其定义如下：
航迹倾斜角/ 匕行速度矢量与地平面间的夹角，以飞机向上飞时为正；
航迹方位角Z飞行速度矢量
5、在地平面上的投影与OgXk间的夹角，以速度
在地平面的投影在qx,之右时为正；
航迹滚转角〃速度轴OZa与包含速度轴OX”的铅垂面间的夹角，以飞机右 倾斜为正。
图1一3气流坐标系与地面惯性坐标系
目标视线坐标系（瞄准线坐标系）OXKZ,
原点取为飞机重心，X/轴与飞机至目标的视线重合，并指向目标。Z/轴在
铅垂平面内并垂直于X,轴指向下。匕轴由右手定则确定。
视线轴系与地面惯性坐标系之间的角度有两个。
视线俯仰角。，它是视线与水平面工之间的夹角，视线向下为正。
视线方位角子，它是视线在水平面上的投影与QX,轴之间的夹角，以视线 右偏为正。
两坐标系之间角度关系见下
6、图。
图1一4视线坐标系与地面坐标系之间的夹角
小结
综上所述，这四种坐标系之间的角度及线坐标转换关系正如图1 — 5所示。
图1 — 5各坐标系之间的相互关系
绪2飞机的操纵结构
飞机的运动用升降舵（elevator ）、方向舵（rudder）、副翼（aileron） 及油门来控制。
升降舵偏转角5e，规定升降舵后缘下偏为正。，，的正向偏转 产生的俯仰力矩M为负值，即低头力矩。
方向舵偏转角规定方向舵后缘向左偏转为正。心正向偏 转产生的偏航力矩N为负值。
副翼偏转角3 ,规定右副翼后缘下偏（左副翼随同上偏）为正。
3。正向偏转产生的滚转力矩L为负值。
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飞机坐标系定义(修改版)
