Roll, pitch e yaw são rotações sobre o eixo principal do corpo da aeronave. Ângulo de rotação, ângulo de inclinação e ângulo de guinada juntos descrevem a atitude de uma aeronave.
Os principais eixos do corpo são:
- O eixo X é o eixo longitudinal que indica o nariz da aeronave. A rotação em torno do eixo x é chamada de roll. Taxa de rolagem é denotada $ p $, o ângulo de rolagem é denotado $ \ phi $
- O eixo Y é o eixo lateral que indica a ala direita. A rotação ao redor do eixo Y é chamada de pitch. Taxa de afinação é denotada $ q $, o ângulo de rolagem é denotado $ \ theta $
- O eixo Z é o eixo vertical apontando para baixo. A rotação ao redor do eixo Z é chamada guinada. Taxa de guinada é denotada $ r $, o ângulo de rolagem é denotado $ \ psi $
Inicialmente, quando todos os ângulos são 0, a aeronave está no nível das asas, o nariz apontando para o horizonte e indo para o norte.
Os ângulos $ \ phi, \ theta, \ psi $ descrevem a atitude em relação a essas posições iniciais. Eles são chamados de Ângulos de Euler
As rotações são aplicadas em ordem inversa, primeiro yaw ($ \ psi $), depois pitch ($ \ theta $) e finalmente roll ($ \ phi $).
Isso descreve quase todas as atitudes possíveis de forma exclusiva, a menos que o ângulo de inclinação seja +/- 90 graus. Então, rolar e guinar ficará ambíguo.
Agora, voltemos à sua pergunta. Inicialmente na pista, o ângulo de rotação da aeronave é 0 graus. Se a aeronave se inclinar para cima ($ q $ se torna positivo por um tempo), o ângulo de rolagem não será alterado.
No entanto, se inicialmente o ângulo de rolagem não for zero, o ângulo de rolagem será afetado por uma manobra de inclinação. Você pode facilmente visualizar isso com as mãos.
Abra a mão direita com a palma voltada para cima, o polegar em um ângulo reto com os dedos. O dedo médio é o eixo X, o polegar é o eixo Y.
Agora gire sua mão 45 graus no sentido anti-horário, mantendo os dedos apontados para o horizonte. Seu polegar agora apontará 45 graus para o ar. Esta foi uma manobra de rolagem pura, o ângulo de inclinação ainda é de 0 graus.
Agora, abaixe a mão em 90 graus usando o pulso. Essa é uma manobra de arremesso desde que você gira sobre o eixo do polegar, que é o eixo Y.Agora você vê que seus dedos estão todos no mesmo plano vertical, apontando 45 graus para a esquerda. Se você descrever essa posição em relação à posição inicial, o ângulo de inclinação será de 45 graus e o ângulo de inclinação será de 90 graus. Então, lançar 90 graus resultou apenas em 45 graus de inclinação, mas também em 45 graus de rotação extra.
Como o ângulo de rolagem era diferente de zero antes de começarmos a lançar, a rotação de inclinação afeta o ângulo de rolagem.
Se o seu sensor não estiver alinhado com os eixos da aeronave, você verá muitos efeitos cruzados entre os ângulos durante a decolagem.
A relação matemática é bem descrita em esta página , que também é a fonte das imagens acima .