什么是姿态四元数

一句话”许多情况下用四元数（一种超复数）来描述姿态“，所以有姿态四元数的说法。

一般情况下我们习惯性描述姿态的方法是使用欧拉角（横滚角、俯仰角和偏航角），

但是由于使用欧拉角描述姿态存在奇点（比如“横滚角90度再偏航90度”的结果和“俯仰90度再横滚90度“可以得到相同的结果”）（或许还有其他的描述方法，大概就是这个意思，你可以再查查），

同时四元数无论是从表述的精确性上和计算的方便性上都优于欧拉角，特别对于姿态解算过程，四元数乘法就是姿态更新的过程（原来姿态四元数乘以旋转四元数得到跟新的姿态四元数），

所以四元数大量出现在姿态计算领域。

欧拉角和四元数可以相互转换，详情可以参考：

http://www.cnblogs.com/wqj1212/archive/2010/11/21/1883033.html

MPU6050六轴陀螺仪

作用于四轴无人机，平衡车，机器人等等的电子实作当中，用于姿态判断，掌握了可以发挥自己的想象完成更多更有趣的作品。

MPU6050内置的DMP，实现了载体的姿态解算，不仅简化代码设计，而且降低了MCU的负担，MCU不用进行姿态解算过程，从而有更多的时间去处理其他事件，提高系统实时性。通过硬件平台，软件仿真了三轴陀螺仪、三轴加速度和欧拉角实时变化，结果表明，姿态解算稳定可靠。

mpu6050常用作提供飞控运行时的姿态测量和计算，在在姿态结算中有几个重要的概念，欧拉角、四元数等。

欧拉角：用来表征三维空间中运动物体绕着坐标轴旋转的情况。即物体的每时每秒的姿态可以由欧拉角表出。

四元数：超复数，q=（q0，q1，q2，q3），q0位实数，q1，q2，q3为虚部的实数。简单的可以理解为四维空间，就是原有的三维空间加入一个旋转角。而四元数可以表征欧拉角，并且计算方便，故采用四元数来计算。在此还要提到加速度和磁力计补偿原理，可以参照网上提到的原理与基本概念。在此再啰嗦一下：补偿的目的是使两个坐标系世界坐标系和刚体坐标系能够完全重合，在此基础上，计算补偿值来修正旋转矩阵，即四元数矩阵。最终的结果是解算出四元数的姿态，就是四元数矩阵的各个元素的值。按照上述博客中的程序解算四元数的时候，用到了Kp和Ki两个参数，两个参数的作用是用来控制矫正刚体坐标系速度的。即调节加速度和磁力计补偿的速度（调节误差的生成速度，进而调节刚体坐标系和世界坐标系的重合度）

首先你要知道四元数的解算过程（需要一定数学功底的），其实我推荐你也可以试试互补滤波算法，也是非常常见的算法，你要是要资料我这里很多，我就是做四轴飞行器的。如果你要简单一点，用MPU6050，他自带的DMP解算出的姿态我看过，效果挺好的。

另外看论文看英文的，中文很多实验数据有造假情况。不过一般985高校的研究生，博士生毕业论文还是可以看得

---