俯仰角

概念定義

俯仰角係描述載體空間朝向嘅姿態角，定義為機體坐標系 x 軸同水平面之間嘅夾角。機體坐標系 x 軸一般平行於機身軸線並指向載體前方，因此俯仰角反映載體前向軸相對水平面向上或者向下傾斜嘅程度。

俯仰角同橫滾角、航向角共同用於確定載體嘅空間朝向；喺姿態描述中，亦會同滾轉角、偏航角一同構成歐拉角。單一俯仰角只表示機體前向軸同水平面嘅角度關係，完整描述空間姿態時，需要配合另外兩個方向嘅姿態角。

機體坐標系同慣性坐標系採用右手坐標系。喺慣性坐標系之中，當機體 x 軸位於水平面上方，俯仰角為正；當 x 軸位於水平面下方，俯仰角為負；當 x 軸處於水平面上，兩者之間嘅夾角為零。判讀俯仰角數值時，需要同時確認所採用嘅坐標軸方向、水平參考面及正負號定義，先可以確定角度代表嘅實際朝向。

俯仰角可以透過加速度傳感器同陀螺儀量度。兩類傳感器可組成慣性測量單元，即 IMU，用於取得載體姿態相關數據。俯仰角屬於姿態角數值，而加速度傳感器、陀螺儀及 IMU 就係量度或者取得相關數據嘅設備。

俯仰角適用於需要描述或控制空間姿態嘅載體，包括導彈、無人機同飛機，可用於飛行姿態描述及控制。雷達同聲納系統亦會使用俯仰角進行角度優化及目標檢測。喺上述用途之中，俯仰角提供垂直方向上嘅朝向資料，並配合其他姿態角形成較完整嘅空間方向描述。