viiteakseliin

Viiteakseli on referenssiksi käytettävä akseli, jonka ympäri rotaatioita ja asennon muutoksia kuvatetaan. Se muodostaa osan koordinaatti- tai viitekehystä ja voi olla kiinteä maailmankulmassa tai kiinnittynyt kappaleeseen. Viiteakselin valinta vaikuttaa matemaattisen mallin yksinkertaisuuteen ja tulkintaan.

Sovelluksia on monia. Mekaniikassa ja robotiikassa viiteakseli määrittää, mistä suunnasta kierto tutkitaan nivelien tai akselien suhteen. Ilmailu-, ajoneuvo- ja purjehdusjärjestelmissä viiteakseli määrittää asennon (attitude) ja kulmamuutosten referenssin. Yleisimmin käytetty viiteakseli on koordinaatiston pääakseli, kuten z-akseli, mutta valinta riippuu järjestelmästä ja tarkoituksesta.

Matematiikassa rotaatio voidaan kuvata eri tavoilla: akseli- ja kulmakulman muodossa, Euler-kulmilla, tai akseli-kulmamuodossa (Rodriguesin kaava) tai quaternionteina. Viiteakseli vaikuttaa, miten nämä esitykset määritellään, ja voi olla kiinteä taustatuki tai kiinnittynyt liikkeeseen.

Viiteakselin käsite korostaa kuvailun referenssiluonnetta: akseli itsessään ei muuta fysiikan ominaisuuksia, vaan se tarjoaa yhdenmukaisen lähtökohdan liikkeen ilmaisulle. Valinta riippuu sovelluksesta, mittausjärjestelmästä ja analyysin tavoitteista.