橫滾角

運載體橫軸與水平線之間的夾角叫橫滾角。

指導航系統中用來標識目標的橫向傾角，其值等於目標物體所在平面上與艏艉線垂直的線與其在水平面的投影間的夾角。

橫滾（roll）：橫滾又叫橫搖，代表運載體繞縱軸的轉動，繞縱軸軸向順時針轉動為正。

基本介紹

• 中文名：橫滾角
• 外文名：roll angle
• 別名：側滾角
• 領域：導航
• 定義：運載體橫軸與水平線之間的夾角
• 相關名詞：橫搖

簡介

運載體橫軸與水平線之間的夾角叫橫滾角。

指導航系統中用來標識目標的橫向傾角，其值等於目標物體所在平面上與艏艉線垂直的線與其在水平面的投影間的夾角。

橫滾（roll）：橫滾又叫橫搖，代表運載體繞縱軸的轉動，繞縱軸軸向順時針轉動為正。

橫滾影響因素

運載體最容易發生橫滾且搖擺幅度很大，對運載體的使用和安全有嚴重影響，因此，運載體耐波性中首先要研究運載體橫滾。

1)初穩性高對橫滾的影響

在相同海況下，不同初穩性高的運載體其橫滾特性差別很大，初穩性高越大，運載體橫滾幅值越小，橫滾加速度越低，橫滾衰減越快，反之亦然。

2)運載體主要要素和運載體形狀的影響

根據大量試驗和理論分析，除初穩性高對橫滾幅值的影響最大外，運載體主要要素及運載體形狀對橫滾幅值也有一定的影響。影響的原因是由於這些參數的不同引起了擾動力矩的變化，更重要的是橫滾阻尼力矩有了變化。

3)其他因素

在運載體載貨量一定時，從總布置上增大質量慣性半徑，可以增大初穩性高對減小橫滾有利。

橫滾幅值標準

運載體的橫滾幅值衡準，不少學者進行過研究，但大都是從運載體某個使用角度提出的，因而未能扶得一致的公認。通常，如下幾種建議可作為設計參考：

(1)從運載體上人員的身體耐受力考慮，橫滾幅值不超過10度，相應的橫滾周期應大於5~6度。

(2)為保證直升飛機安全起飛和降落，應使橫滾幅值小於3度。

橫軸

橫軸（transverse axis）垂直於縱軸（vertical axis），通常與對稱平面垂直並通過設計重心的軸，沿縱軸方向向右取為軸向。

縱軸

沿運載體主體所規定的運動方向為軸向，並通過設計重心的軸。

俯仰角與橫滾角、航向角

一般定義載體的右、前、上三個方向構成右手系，繞向前的軸旋轉就是橫滾角，繞向右的軸旋轉就是俯仰角，繞向上的軸旋轉就是航向角。

俯仰角：機體坐標系X軸與水平面的夾角。當X軸的正半軸位於過坐標原點的水平面之上時，俯仰角為正，按習慣，俯仰角θ的範圍為：-π/2≤θ≤π/2。

藉助一個三軸加速度計可以測得一個固定平台相對地球表面的運動方向，但是一旦平台運動起來，情況就會變得複雜的多。如果平台做自由落體，加速度計測得的加速度值為零。如果平台朝某個方向做加速度運動，各個軸向加速度值會含有重力產生的加速度值，使得無法獲得真正的加速度值。例如，安裝在60度橫滾角飛機上的三軸加速度計會測得2G的垂直加速度值，而事實上飛機相對地區表面是60度的傾角。因此，單獨使用加速度計無法使飛機保持一個固定的航向。

陀螺儀測量機體圍繞某個軸向的旋轉角速率值。使用陀螺儀測量飛機機體軸向的旋轉角速率時，如果飛機在旋轉，測得的值為非零值，飛機不旋轉時，測量的值為零。因此，在60度橫滾角的飛機上的陀螺儀測得的橫滾角速率值為零，同樣在飛機做水平直線飛行時，角速率值為零。可以通過角速率值的時間積分來估計當前的橫滾角度，前提是沒有誤差的累積。陀螺儀測量的值會隨時間漂移，經過幾分鐘甚至幾秒鐘定會累積出額外的誤差來，而最終會導致對飛機當前相對水平面橫滾角度完全錯誤的認知。因此，單獨使用陀螺儀也無法保持飛機的特定航向。