橫滾角

概念定義

橫滾角（roll angle），又叫側滾角，係描述載體空間朝向嘅姿態角之一，通常同俯仰角、航向角一齊使用。橫滾角定義為載體橫軸同水平線之間嘅夾角，用嚟表示載體繞縱軸旋轉嘅程度；按相關定義，順時針方向為正方向。載體繞縱軸持續擺動嘅運動亦稱為橫搖，而橫滾角就係描述呢種姿態變化嘅角度量。

單一橫滾角只反映載體繞縱軸嘅旋轉，唔能夠完整表示空間朝向。要確定載體嘅整體姿態，通常需要將橫滾角、俯仰角同航向角結合：橫滾角描述左右側傾，俯仰角描述前後方向嘅姿態變化，航向角則描述載體朝向。

橫滾角嘅測量可結合加速度計同陀螺儀數據。三軸加速度計喺載體傾斜時會產生相應量測結果；陀螺儀則提供角速率資料，經積分後可用於估算角度變化。兩類數據互相補充及修正，可減少單靠一種感測器所造成嘅角度失真。

載體嘅主要構造要素及外形，可以透過改變擾動力矩同阻尼力矩，間接影響橫滾特性。初穩性高亦會影響橫滾幅值：初穩性高越大，橫滾幅值越小，衰減亦越快。當載貨量固定時，增大質量慣性半徑可提高初穩性高，從而減少橫滾幅度。

橫滾角適用於需要描述空間朝向、側傾程度或橫搖狀態嘅載體，屬於導航及姿態描述相關參數。對汽車而言，呢個概念可用作理解車身左右側傾方向；實際角度讀數則取決於感測方式、姿態計算及修正方法。

閱讀橫滾角數據時，要先確認正負方向定義，否則同一個側傾動作可能出現相反符號。橫滾角亦唔應同橫搖運動混為一談：前者係某一時刻或計算週期內嘅角度，後者係載體繞縱軸擺動嘅運動現象。單一感測器誤差可能令角度結果失真，因此量測時需要配合加速度計與陀螺儀資料進行互補修正。