Для анализа систем ориентации в пространстве используются различные математические модели, например:

• Кватернионы. 1 С их помощью представляют повороты и ориентации в трёхмерном пространстве. 1 Кватернионы позволяют получать решения уравнений ориентации, которые не вырождаются при любой ориентации объекта. 2
• Уравнения кинематики твёрдого тела. 2 Они лежат в основе математического описания процесса функционирования инерциальных навигационных систем. 2
• Динамические мультисенсорные модели. 3 С их помощью моделируют, как мозг интерпретирует сенсорную информацию для получения оценок самоориентации и самодвижения. 3 Для этого используют визуальные, вестибулярные и соматосенсорные сигналы. 3
• Математические модели преобразователей параметров наклона. 4 Они позволяют определять угловые параметры пространственной ориентации квазистационарных и подвижных объектов. 4