Математика IMU, Поясните пожалуйста Опции

[alexPec]

Всем добрый день.
Есть такой алгоритм (картинка) взят из прикрепленного файла, стр.11. Так и не понял что ( и при каких допущениях) делает ветка акселерометра и обратной связи. Объясните дураку. Понял что корректируются значения углов гироскопа по акселерометру, но не понял, должен ли при этом объект НЕ испытывать ускорений или корректировка производится при любых условиях?
Если при любых условиях - то сразу вопрос: как? Хоть принципиально, за счет чего, если объект может ускоряться по любой оси (хотя сам в такое чудо не верю)?

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 An_efficient_orientation_filter_for_inertial_and_inertialmagnetic_sensor_arrays.pdf ( 1.47 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 94

 

[amaora]

Если при любых условиях - то сразу вопрос: как? Хоть принципиально, за счет чего, если объект может ускоряться по любой оси (хотя сам в такое чудо не верю)?

Никак, система из двух неизвестно как себя ведущих величин не наблюдаема по сумме этих величин. В этой задаче обычно держаться за априорные предполежения о траекториях движения объекта, или дополнительные измерения.

Самое простое решение, предположить что на длительных временных отрезках среднее ускорение объекта равно нулю. Тогда средние измерения акселерометра в системе координат связанной с землей показывают гравитацию, с какой-то точностью. Имея измеряемый вектор находими его невязку с предполагаемым (полученным по ориентации из гироскопа как вы это называете) вектором, смотрим как применить невязку для обновления оценки ориентации. Можно фильтром Каламана, можно из геометрических соображений сформировать кватернион "доворота" и взять какой-то коэффициент смешивания для подавления шума.

Если есть возможность, можно учитывать известные ускорения.

[alexPec]

Никак, система из двух неизвестно как себя ведущих величин не наблюдаема по сумме этих величин. В этой задаче обычно держаться за априорные предполежения о траекториях движения объекта, или дополнительные измерения.

Самое простое решение, предположить что на длительных временных отрезках среднее ускорение объекта равно нулю. Тогда средние измерения акселерометра в системе координат связанной с землей показывают гравитацию, с какой-то точностью. Имея измеряемый вектор находими его невязку с предполагаемым (полученным по ориентации из гироскопа как вы это называете) вектором, смотрим как применить невязку для обновления оценки ориентации. Можно фильтром Каламана, можно из геометрических соображений сформировать кватернион "доворота" и взять какой-то коэффициент смешивания для подавления шума.

Если есть возможность, можно учитывать известные ускорения.

Поигрался с алгоритмом, похоже это он и делает. Крутишь гироскоп - угол нуля убегает, положишь обратно - за 3-5сек встает на место.