008春虫之惯导加速度计与投影

最近发现好多常见但是生疏的知识点,有时候感觉自己跟pig一样,什么都记不住了。今天写一下惯导中的关于加速度和投影的一部分该记住的东西。
###正文
本文延续了一贯的盗图风格,先看下面这个图:
008春虫之惯导加速度计与投影
不要被这个图的摆设弄迷糊了,就当作这是一个俯视图。当载体向上运动时,质量mm会向下滑动,从pp点到xx点,弹簧也会受到挤压,测得一个力。质量mm运动的距离记为RpxR_{px},弹性系数记为kk。在认为上述元素为标量的情况下,有:
ma=kRpx ma=kR_{px}
这样就可测得加速度:
a=kRpxm a=\frac{kR_{px}}{m}
注意:不考虑摩擦力等等
这是没有考虑参考系的情况,当我们把这个加速度计放进中心在无穷远处的惯性系中,如图所示:
008春虫之惯导加速度计与投影
在前面的图中,我们不考虑参考系,又假定运动是一条直线,并且载体只受到运动方向的一个力,所以通过弹簧测得的力可以很容易的将加速度表示出来。
在这个图中,惯性中心II在遥远遥远的地方。此时载体在各个方向的作用力下仍然做垂直向上的运动(注意,安置的加速度计不考虑其与载体的摩擦力)。那么此时质量mm的加速度就应该表示为:
aIxi=dRIxidt \vec{a}^i_{Ix}=\frac{d\vec{R}^{i}_{Ix}}{dt}
接下来要表示加速度与力的关系,因为载体受到的力肯定不会全部是载体运动方向,比如太阳引力、月球引力。所以我们把力投影到敏感轴方向:
(maIxi)J=(f+f0)J (m\vec{a}^i_{Ix})·\vec{J}=(\vec{f}+\vec{f}_0)·\vec{J}
其中f\vec{f}为弹簧测得的力,这部分力提供的加速度就是我们通常说的比力;f0\vec{f}_0表示其他力的合力;JJ表示敏感轴方向的单位矢量。
这就是本文的重点,这是怎么投影的?想了一下,其实很简单,甚至觉得自己连这个不明白还是有点蠢!!
一贯盗图,这次在盗的图基础上改图,如图所示:
008春虫之惯导加速度计与投影
如果我们要求矢量R\vec{R}XX轴上的投影该怎么求?不就是:
Rx=Rcosα \vec{R}_x=\vec{R}cos\alpha
想一想怎么求Rx|\vec{R}_x|
Rx=Rcosα |\vec{R}_x|=|\vec{R}|cos\alpha
那么设XX轴方向的单位矢量为J\vec{J},那么是不是就有:
Rcosα=RJcosα=RJ=Rx |\vec{R}|cos\alpha=|\vec{R}|·|\vec{J}|·cos\alpha=\vec{R}·\vec{J}=|\vec{R}_x|
注意,RJ\vec{R}·\vec{J}得到的是一个投影标量!!
抱歉,我只是在写废话!