












本讲目标:
观察 Pitch Flip 在不同 Yaw 角度下的表现,
回答一个问题:
为什么它有时候看起来正确,
有时候却完全错误?
在第5讲中,我们发现了一个非常奇怪的现象:
假设飞机当前姿态为:
Pitch = +30°
Roll = 0°
Yaw = 0°
如果执行:
Yaw = 180°
然后再执行:
Pitch = -30°
最终机头方向竟然与正确的 Earth Yaw 非常接近。
于是我们得到了一个看起来合理的修正方法:
Yaw 180°
↓
Pitch 翻转
这就是我们称为 Pitch Flip 的东西。
很多初学者看到这里会自然得出一个结论:
既然180°有效,
那么其它角度应该也有效。
例如:
Yaw 45°
Yaw 90°
Yaw 135°
是不是也可以用类似方法修正?
这是本讲要验证的问题。
请运行:
06_pitch_flip_breakdown.py
默认参数:
yaw_deg = 45
本课程有一个重要原则:
先知道看什么
再开始分析图
因此不要急着运行。
先明确观察目标。
图中主要有两条轨迹:
表示:
Correct Earth Yaw
即:
真正正确的世界坐标系Yaw
这是标准答案。
表示:
Pitch Flip
即:
错误模型
↓
Pitch翻转修正
得到的结果。
因此:
蓝色
=
正确答案
红色
=
Pitch Flip答案
本讲唯一需要观察的事情:
红色轨迹
距离蓝色轨迹
到底有多远
把脚本保持默认:
yaw_deg = 45
运行。
观察结果:
红色终点
明显偏离
蓝色终点
此时说明:
Pitch Flip
无法正确修正45°
修改:
yaw_deg = 90
重新运行。
观察:
偏差继续增大
你会发现:
Pitch Flip
并没有越来越正确
反而越来越错误
修改:
yaw_deg = 135
重新运行。
观察:
偏差仍然存在
此时应该已经得到一个重要结论:
Pitch Flip
并不是通用补偿方法
修改:
yaw_deg = 180
重新运行。
这一次会看到:
红色终点
突然接近
蓝色终点
注意:
这里非常容易产生错觉。
很多人会认为:
Pitch Flip成功了
但实际上:
我们前面已经验证过:
45°
失败
90°
失败
135°
失败
因此:
180°能够接近正确结果
一定是特殊情况
而不是通用规律。
先观察一个简单现象。
当:
Yaw = 180°
时:
机头方向:
前
↓
后
同时:
Pitch = +30°
变成:
Pitch = -30°
如果只观察机头方向:
会发现:
空间中出现了一种镜像关系
也就是说:
Pitch Flip
并没有真的修正错误
它只是利用了:
180°位置
天然存在的空间对称性
想象你在镜子前。
正常情况:
左手
≠
右手
但如果:
正好面对镜子
会发现:
镜像
看起来像正确答案
Pitch Flip也是类似情况。
它不是:
真的正确
而是:
碰巧对称
通过实验:
45°
90°
135°
180°
我们已经证明:
Pitch Flip
不是通用补偿
它只是在:
Yaw ≈ 180°
附近,
因为空间对称关系,
看起来能够修正错误。
如果只记住一句话:
Pitch Flip 并没有修正 Body Yaw 与 Earth Yaw 的差异。
它只是利用了:
180°附近的空间对称性
让结果看起来接近正确。
因此:
Pitch Flip
不是答案
只是:
一个会骗人的现象
本讲通过实验验证:
45° 失败
90° 失败
135° 失败
180° 接近正确
因此:
Pitch Flip
不是通用补偿方法
它只能解释:
为什么180°看起来正确
却不能解释:
为什么其它角度失败
这意味着:
还有新的因素
尚未被考虑
第7讲:Pitch Flip 的失效
核心问题:
如果 Pitch Flip 不是真正答案,
那么从 45° 到 180°,
偏差究竟是怎样变化的?
我们能否找到一个连续规律?
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