如何使用陀螺儀和磁力計來計算標題

Question

我有陀螺儀和磁力計的原始數據。根據這些數據，我必須計算標準信息，精確度爲1Deg。

我想知道，有沒有任何算法可以幫助我使用提供的準確性來獲取標題信息？

任何文章或任何鏈接也將有所幫助。

感謝

Answer 1

我假設你正在使用的手機來收集gyroscope+magnetometer數據。

除非您知道設備的初始狀態，否則無法計算帶有Gyro+Magnetometer的標題。你必須嘗試Accelerometer+Magnetometer。您可以從Android/IOS設備的Motion sensor API中獲取rotation-matrix' or yaw`組件的標題值。

如果你想實現你自己的嘗試傾斜補償算法。你所要做的就是使用accelerometer和magnetometer來實現傾斜補償ecompass。設備幀中的讀數爲accelerometer和magnetometer。 Accelerometer和Magnetometer給出讀數作爲設備旋轉的函數。此旋轉包含設備的滾動，俯仰和標題的信息。以下是使用accelerometer+magnetometer進行航向估算的解釋和推導。

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Tilt compensation algorithm

讓accelerometer和magnetometer分別給你

讀數。它們在設備框架中，並且設備被旋轉通過

。

其中是您正在尋找的標題。因此，設備的旋轉矩陣將

我們必須解決。所以一步一步解決。

從以上，等同於零，我們得到

有從上面

這是從accelerometer+magentomete獲取標題值的基本方法。偏航/航向值由移動電話中的運動傳感器API提供。

執行sensor-fusion算法時，您必須注意幾件事情。 Accelerometers並不總是給出正確的讀數，線性加速度下的設備。讀數由於附近的鐵磁性物質而受到扭曲。精度也取決於gyroscope傳感器中的白噪聲分量。

有許多算法來估計準確的航向值。其中有些是

• Madgwick AHRS
• 互補濾波器
• 卡爾曼濾波
• Compensation of Magnetic Disturbances，該算法給出中所有最好的結果，從個人的經驗，我說。