将测距观测量归化到测深传感器坐标系下，还不是真正的水深和平面位置，因为测船是在运动状态下测量的，其瞬时姿态的变化将改变测深传感器坐标系相对于大地坐标系的瞬时指向。姿态仪一般用于测定船舶瞬时姿态，包括横摇、纵摇和上下升沉。早期用电罗经得到航向，目前普遍使用光纤罗经或高精度惯导系统同时得到这4个观测量，由于上下升沉是真实垂直方向的位移，不改变坐标轴指向，因此这里不加区别地认为姿态仪的观测量是指横摇、纵摇和航向。横摇（Roll）是指沿船舶纵轴线方向旋转的左右摇摆；纵摇（Pitch）是指沿船舶横轴线方向旋转的船首和船尾摇晃；偏航（Yaw）是指船舶在行驶过程中偏离正确航向的夹角。姿态仪三维坐标系定义如下：姿态仪沿船首方向为XA轴，向右为YA轴，向下为ZA轴，符合右手法则，并对横摇角、纵摇角的正负号定义为：横摇右舷向下为正，纵摇船首抬高为正。对于偏航，从上至下看，顺时针旋转为正（图2-2）。

以往水下地形测量中的定位通常采用GPS接收机，姿态测量依靠姿态仪。随着惯性测量技术和卫星导航系统的发展与完善，GNSS与IMU（Inertial Measurement Unit，惯性测量单元）组合导航系统的应用越来越广泛。GNSS与IMU组合导航系统简称POS（Position Orient System）系统，其核心思想是：利用动态差分GNSS或精密单点定位（Precise Point Positioning，PPP）技术和IMU直接测定载体的位置和姿态，并经过卡尔曼滤波，获取高精度的位置和姿态信息（Vondrák，2000；秦永元，2006）。由于其属于两者的组合，其坐标系的定义与姿态仪坐标系相同。

(www.daowen.com)

图2-2　姿态仪坐标系