Измерение расстояния, пути с MEMs акселерометр + гироскоп Опции

[Aner]

Кто делал реализацию просьба поделитесь достигнутыми результатами, идеями, алгоритмами, ссылками, прогами. Задача в измерении пути в 2D, 3D используя MEMs акселерометр, гироскоп например такие ADXL345; L3G4200 или аналогичные. Допустимая точность, разбросы параметров. Скорость в пределах от 0 до 50км/час. 1 - предполагается прямолинейное равномерное движение в плоскости по прямой точка точка. 2 - предполагается криво-линейное не равномерное движение в плоскости по прямой точка точка. 3 - в 3D криво, неравномерно.

[_pv]

используя один акселерометр нельзя отличить поворот самого датчика от приложенного поперечного ускорения.
мемс гироскоп тут не поможет так как имеет большие смещения/дрейфы и очень быстро потеряет направление.
надо брать 3 разнесённых акселерометра, а еще лучше 4, чтобы не в одной плосткости находились, и по ним определять и ориентацию в пространтстве и направление ускорения.
однако чтобы получить смещения из ускорения, его надо интегрировать, причём дважды, поэтому любые минимальные смещения начинают очень быстро накапливаться.
то есть 1mg ошибки (а с обычными акселерометрами будет больше) или 10мм/с^2, за пару минут (100сек) превратится в a * t ^ 2 / 2 = 5м ошибки. ну и дальше квадратично за 20мин - 500м.
и это только длина пройденного пути при допущении что мы знаем куда перемещаемся, а с потерей ориентации в пространстве будет гораздо хуже, то есть за те же пару минут, мемсы что гироскопы, что акселерометры полностью забудут куда они изначально были направлены и в результате в какую именно сторону был двигается объект уже не узнать

[amaora]

надо брать 3 разнесённых акселерометра, а еще лучше 4, чтобы не в одной плосткости находились, и по ним определять и ориентацию в пространтстве и направление ускорения.

Есть какие-то результаты по такой схеме? Мне кажется это развалится быстрее ДУСов.

[_pv]

Есть какие-то результаты по такой схеме? Мне кажется это развалится быстрее ДУСов.

по сравнению с гироскопами, так можно по g ориентацию определять, хотя бы частично, с вращением вокруг оси параллельной g - беда.

[amaora]

по сравнению с гироскопами, так можно по g ориентацию определять, хотя бы частично, с вращением вокруг оси параллельной g - беда.

Без дополнительных предположений о траектории движения так же (как и в случае с акс. + дус) нельзя по акселерометрам определить ориентацию. Ну начнут они все выдавать вектор повернутый на 10 градусов, это будет ориентация или ускорение? Или в свободном падении все 0 будут показывать.

Добавка: Можно пересчитать показания акселерометров, чтобы постоянная составляющая скомпенсировалась а угловая осталась. Получается снова ДУС.

Сообщение отредактировал amaora - May 12 2014, 16:30

[_pv]

Без дополнительных предположений о траектории движения так же (как и в случае с акс. + дус) нельзя по акселерометрам определить ориентацию. Ну начнут они все выдавать вектор повернутый на 10 градусов, это будет ориентация или ускорение?

для этого их и надо несколько штук разнесённых в пространстве, так как тогда при повороте они угловое ускорение увидят и его можно проинтегрировать чтобы угол поворота получить. и поворот от ускорения всторону можно будет отличить.

Или в свободном падении все 0 будут показывать.

при отсутсвии силы тяжести ориентация по акселерометрам пожалуй хуже чем по гироскопам, там хотя бы только один раз интегрировать надо.