Модификация кватернионного метода описания поворотов с помощью ортогональных проекций

Автор: Цыплова И.Е., Глухова Н.В., Голубков А.В.

Журнал: Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi

Рубрика: Гравитация, космология и фундаментальные поля

Статья в выпуске: 2 (43), 2023 года.

Бесплатный доступ

Кватернионы являются достаточно новым инструментом физических исследований, которые позволяют решить ряд новых задач (например, в описании спиноров в квантовой механике). В работе рассматривается важная для физики задача - задача описания поворотов векторов в трехмерном пространстве вокруг заданной оси. Известный метод описания поворотов с помощью кватернионов модифицируется путем разложения поворачиваемого вектора на его проекцию на ось вращения и ортогональную составляющую. Такой подход значительно упрощает вычисления, позволяет избежать двойного умножения на кватернион, вычисления обратного кватерниона и не требует использования половинного угла вращения. Преимущества метода демонстрируется с помощью параллельного решения одной и той же задачи двумя методами.

Еще

Вращения в пространстве, вектор, ортогональная проекция, ортогональная составляющая, кватернионы

Короткий адрес: https://sciup.org/142239965

IDR: 142239965   |   DOI: 10.17238/issn2226-8812.2023.2.47-53

Список литературы Модификация кватернионного метода описания поворотов с помощью ортогональных проекций

  • Ефремов А.П. О физико-математической аналитике и реальности фрактального пространства. Метафизика, 2018. № 1 (27). С. 107–115.
  • Ефремов А.П., Глухова Н.В. Некоторые обобщения сведений о кватернионах как инструменте физических исследований // Электронный сборник трудов научно-методического семинара по теоретической и математической физике. Ульяновск, УлГПУ, 2014. С. 26–42.
  • Yefremov A.P. Orthogonal representation of complex numbers. Gravitation and Cosmology, 2010, vol. 16, no. 2, pp. 137–139.
  • Ефремов А.П. Кватернионные пространства, системы отсчета и поля. М.: Издательство РУДН, 2005. 373 с.
  • Каминский А.В. О скрытой природе спина. Квантовая Магия. 2005. Т. 2. Вып. 2. С. 2114–2131.
  • Баранец В.Н., Шмыглевский И.П. Применение кватернионов в задачах ориентации твёрдого тела. М.: Наука, 1973. 322 с.
  • Yefremov A.P. Quaternion frames and fractal surface as tools to control orientation of a spacecraft. Acta Astronautica, 2016, vol. 129, pp. 174–178. (in Russ.)
  • Мальцев А.И. Основы линейной алгебры. СПб.: Лань, 2009. 480 с.
  • Кантор И.Л., Солодовников А.С. Гиперкомплексные числа. М.: Наука, 1973. 144 с.
  • Глухова Н.В. Линейные операторы. Ульяновск: УлГПУ им. И.Н. Ульянова, 2016. 18 с.
  • Проскуряков И.В. Сборник задач по линейной алгебре. Учебное пособие. 13-е изд., стер. СПб.: Издательство «Лань», 2010. 480 с.
  • Шевцов Г.С. Линейная алгебра: теория и прикладные аспекты. М.: Финансы и статистика, 2003. 576 с.
Еще
Статья научная