GPS经常是我们谈起无人机系统时首先想到的功能模块，而能够按照预先规划的飞行路线进行自动飞行，也是无人机在功能上与航模的主要区别之一。

　　不管是天上飞的，地上跑的，还是海里游的交通工具或仪器设备，如果我们希望能引导它们到期望的目标位置，就需要获得被控对象在某个坐标系中的具体坐标，无人机导航也是如此。我们期望无人机从A点飞到B点，就要不断通过GPS或其它导航仪器获取无人机当下的位置坐标，并根据无人机的位置调整无人机的姿态，最终到达目的地。

　　在无人机导航中，对GPS的数据经常出现一些误解，比如GPS输出的高度坐标是相对于海平面，所以应该像经纬度一样可以直接使用；通过GPS获得的速度信息可以直接使用；IMU输出的飞行器加速度是平面加速度……

　　中学物理知识告诉我们，当我们描述物体运动时，一定是相对于特定坐标系的，GPS和IMU等设备在输出运动和位置数据时也是如此，这些问题所涉及的正是无人机导航中的基础概念——无人机坐标系——这也是无人机导航中最容易让人混乱的概念之一。

　　无人机导航中常见的坐标系包括：

　　地球中心坐标系（ECEF）（EarthCenteredEarthFixedCoordinateSystem，ECEF）

　　WGS-84大地坐标系（WorldGeodeticCoordinateSystem1984）

　　当地水平坐标系（North-East-DownCoordinateSystem，NED）

　　机体坐标系（BodyFrame）

　　机体水平坐标系（Vehicle-carriedNEDCoordinateSystem）

　　接下来我们就来简单说明一下这些坐标系在无人机导航中的应用。

　　地球中心坐标系（ECEF）

　　ECEF坐标系与地球固联，且随着地球转动。图中O即为坐标原点，位置在地球质心。X轴通过格林尼治线和赤道线的交点，正方向为原点指向交点方向。Z轴通过原点指向北极。Y轴与X、Z轴构成右手坐标系。