使用陀螺仪和加速度计获得方向

Question

• 我想在2轴上监控设备的方向:非常简单:哪条路向下.
• 它必须在延长的时间段内保持准确性(12小时)
• 它将受到关于所有轴的旋转和加速度的影响

该设备将是一款带有标准陀螺仪/加速度计的Android手机.使用这两种传感器类型,是否可以满足上述要求？

到目前为止我的想法:单独的加速度计无法实现这一点,因为在瞬间给定任何一组值,就不可能将重力和空间加速度分量分开.我无法理解陀螺仪如何帮助解决这个问题.是否有任何聪明的公式/算法可以管理这个？

谢谢

Answer 1

结合加速度计和陀螺仪数据的简单方法是使用互补滤波器.这样,您就不会遇到陀螺仪的漂移和加速度计的噪音问题.理解和使用它比卡尔曼滤波器更容易.

您将使用积分计算陀螺仪的角度.对于加速度计,您将使用tan2函数来确定重力矢量的位置.然后,互补滤波器将这两个角度组合如下:

angle = 0.98*(angle + gyroData*dt)+ 0.02*accAngle

请注意您如何只获取加速度计数据的一小部分(足以补偿漂移).因此,您将使用陀螺仪数据进行快速更改,但从长远来看,您将始终遵循加速度计角度计算的平均值,以便您不会漂移.

我希望这有帮助.如果您需要更多信息和C代码示例,我在这里写了一篇关于它的文章