如何确定绝对方向

Question

我有一个xyz加速度计和磁力计.现在我想用两者来确定设备的方向.我看到的问题是,根据设备方向,我需要以不同的顺序使用传感器.

让我举个例子.如果我让设备面向我,则可以使用加速度计确定滚动和俯仰的变化.对于偏航,我使用磁力计.

但是如果我将设备水平放置(即将其旋转90º,面向天花板),则向上矢量(现在是水平)的任何变化都不会引起注意,因为加速度计没有检测到任何变化.现在可以使用磁力计检测到这一点.

所以问题是,如何确定何时使用其中一个.这对两个传感器来说足够了还是我还需要其他东西？

谢谢

Answer 1

关键是使用两个矢量,重力和磁力计的交叉乘积.叉积产生垂直于它们的新矢量.这意味着它是水平的(垂直向下),与北方成90度.现在你有三个正交向量来定义方向.它有点难看,因为它们并非都是垂直的,但很容易修复.然后,如果您使用重力矢量将这个新矢量反过来,该重力矢量给出垂直于重力矢量和磁平面矢量的第三个矢量.现在您有三个垂直向量,用于定义3D方向坐标系.原始加速度计(重力)矢量定义Z(向上/向下),两个交叉乘积向量定义方向的东/西和北/南分量.

Answer 2

我认为“如何确定何时使用其中之一”的问题是误导的。您应该始终使用两个传感器进行定向。在某些情况下，其中之一是无用的。然而，这些都是边缘情况。