地理坐标系：北東地。北為X軸、東為Y軸、地為Z軸。
地面坐标系（earth-surface inertial reference frame）
①在地面上選一點Og
②使xg軸在水準面内并指向某一方向
③zg軸垂直于地面并指向地心
④yg軸在水準面内垂直于xg軸，其指向按右手定則确定
機體坐标系(Aircraft-body coordinate frame)
①原點O取在飛機質心處，坐标系與飛機固連
②x軸在飛機對稱平面内并平行于飛機的設計軸線指向機頭
③y軸垂直于飛機對稱平面指向機身右方
④z軸在飛機對稱平面内，與x軸垂直并指向機身下方
姿态角（Euler角）：機體坐标系與地面坐标系的關系是三個Euler角：yaw，pitch，roll，
反應了飛機相對地面的姿态。
我的了解是，roll角是Zb在ZOY平面與Z軸的夾角。pitch角是Zb在ZOX平面與Z軸的夾角。yaw角是Xb在XOY平面與X軸的夾角。
roll（橫滾角）ϕ：飛機對稱平面與通過飛機機體縱軸的鉛垂平面間的夾角，右滾為正；
pitch（俯仰角）θ：機體軸與地平面（水準面 ）之間的夾角，飛機擡頭為正；
yaw（偏航角）ψ：機體軸在水準面上的投影與地軸之間的夾角，以機頭右偏為正。
旋轉矩陣：地理坐标系到機體坐标系的轉換矩陣。旋轉矩陣為正交陣，逆即轉置。
傳感器：都是基于機體坐标系的。加速度計測三軸的加速度，磁力計測三軸的磁感應強度，陀螺儀測三軸的角速度。注意角速度的定義，方向是沿着三軸的。得到姿态角主要靠陀螺儀測得的角速度積分，但存在漂移誤差，是以要用加速度計和磁力計随時校正。
很重要的：在地理坐标系下，重力加速度坐标始終為（0,0,1g），磁場坐标為（M,0,D）。在地球表面，磁場始終是沿着磁感應線指北的，某點的磁場強度為磁感應線在該點的切線，它在北方有個分量，在垂直方向有個分量，在Y軸是沒有分量的，即（M,0，D）。這裡還有一點，地理的北極和磁場的北極是不重合的，有一定的夾角，即磁偏角。根據經緯度是可以查到這個夾角的大小的。我們定義的地理坐标系的北當然是地理的北。但用磁力計求得實際是Xb與地磁的北的夾角，我們最後會加上磁偏角，這樣就是Xb與地理北的夾角了，就是真正的航向角啦。
慣性坐标系
地心慣性坐标系（earth-centered inertial frame, ECI）