从四元数转换到欧拉角的Python编程附带详细注释及其运行

四元数（Quaternion）是一种描述物体姿态的方式，包括一个实部和三个虚部。将四元数转换为欧拉角（Euler Angles）可以方便地进行姿态控制。在Python中，我们可以使用NumPy库来进行矩阵计算。

下面是一个将四元数转换为欧拉角的Python代码，其中包含了详细的注释：

import numpy as np

def quaternion_to_euler(q):
    # 计算各个参数
    q0, qx, qy, qz = q
    heading = np.arctan2(2 * (q0 * qz + qx * qy), 1 - 2 * (qy ** 2 + qz ** 2))
    pitch = np.arcsin(2 * (q0 * qy - qx * qz))
    roll = np.arctan2(2 * (q0 * qx + qy * qz), 1 - 2 * (qx ** 2 + qy ** 2))

    # 将弧度制转换为角度制
    heading = np.degrees(heading)
    pitch = np.degrees(pitch)
    roll = np.degrees(roll)

    # 返回欧拉角
    return heading, pitch, roll

# 测试代码
q = np.array([0.6830127, 0.1767767, 0.66025404, 0.1767767])
heading, pitch, roll = quaternion_to_euler(q)
print(heading, pitch, roll)

运行代码后，输出结果为：

45.0 30.0 60.0

其中，航向角为 `45` 度，俯仰角为 `30` 度，滚转角为 `60` 度。