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参考文献：《飞行机器人轨迹跟踪控制的几何方法研究 史晓宁》

         在建模过程中将飞行机器人本体视为空间中自由运动的刚体， 主要的区别在于力与力矩的产生机制和飞行机器人姿态的描述方法。 其中， 力与力矩的产生机制主要由飞行机器人的构形和旋翼的拓扑分布决定。

        飞行机器人的位姿包括质心的位置和相对于惯性系的方向， 其中质心的位置可以描述为欧氏空间中的一个向量， 而它的姿态则是满足某些条件的矩阵群空间中的元素。 由于飞行机器人的转动是一个刚体变换， 这种线性变换维持飞行机器人上任意两个质点之间的距离不变。因而飞行机器人的姿态可以用一个行列式为 1 的3X3阶正交矩阵 R 表示，它将一个在体坐标系下表示的矢量转换到惯性系下表示。这个矩阵的三个列向量为体坐标系三个正交基矢量在惯性系中的分量，三个行向量为惯性系的三个正交基在体坐标系下的分量， 我们称这个矩阵为飞行机器人的旋转矩阵。