реклама на сайте
подробности

 
 
> Датчик крена и дифферента
Acvarif
сообщение Feb 23 2015, 11:23
Сообщение #1


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 998
Регистрация: 27-08-08
Пользователь №: 39 850



Просьба посоветовать датчик который можно применить в качестве датчика крена и дифферента. Область использования - вперед смотрящий эхолот небольшого речного судна. Смотрел в сторону G-sensor. Но не врубился можно-ли его использовать в таком качестве. И не понятно какой (с какими параметрами) если требование - чувствительность ~1/10 градуса.

Заранее Спасибо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Dikoy
сообщение Feb 24 2015, 23:06
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 253
Регистрация: 4-03-09
Из: Богота, Колумбия
Пользователь №: 45 676



Для судов применяются акселерометры, гироскопы и ДУСы там не нужны совершенно. Формулы дать?

Цитата(Александр77 @ Feb 23 2015, 23:19) *
В воздушной среде и в движении иногда применяют пирометрические "вертикали".
Думаю вполне возможно использовании и на Вашей лодке.

Нет, не пойдёт. Точнее, сделать можно, но работать будет плохо и только вне видимости берега.
Плюс, пары воды хорошо излучают в 14 мкм и будут давить тепловую картину.

Цитата(SM @ Feb 24 2015, 20:59) *
А вот интересно, как физически можно скомпенсировать ускорение, если для MEMS-датчика важна общая, суммарная сила, действующая на него, и он не может отличить силу тяжести от силы, вызванной другими ускорениями?

Гироскопом... Зная угловую скорость (а все мемс гироскопы, это именно ДУС) можно вычислить угловое ускорение и вычесть.
Это и называется комплексирование и используется для построения БИНС. Минимальный набор БИНС - гироскоп и акселерометр. Ещё часто добавляют магнитометр, но я против такого решения, особенно в городах. Имею ввиду, вводить джанные магнитометра в код фильтра, а не просто самого магнитометра.
Бывает и с GPS комплексируют. Для курсового угла.

Цитата(SM @ Feb 24 2015, 12:20) *
но, только в том случае, если нет посторонних ускорений. А если капитан даст "полный вперед", то из-за ускорения самого судна, пока оно разгоняется, данные о дифференте будут искажены.

Два датчика поставить встречно по осям, дальше задача сводится к вычислению постоянной (средней) составляющей.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SM
сообщение Feb 25 2015, 18:03
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 7 946
Регистрация: 25-02-05
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 2 881



Цитата(Dikoy @ Feb 25 2015, 02:06) *
Гироскопом... Зная угловую скорость (а все мемс гироскопы, это именно ДУС)

Так в том и дело, что они датчики силы, приложенной к их чувствительным элементам. А происхождение силы - будь то центробежная, будь то сила тяжести, или ее причиной является линейное ускорение - отличить невозможно. МЕМС-гиросокпы, если я правильно понимаю, это акселерометры, обвешанные вычислителем, вычисляющим ускорение, перпендикулярное осям, компенсирущим g, , и его дважды интегрирующим.

Да и физически смысл этих сил одинаков с точки зрения чувствительного элемента, не знающего об окружающей среде ничего.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dikoy
сообщение Feb 26 2015, 02:55
Сообщение #4


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 253
Регистрация: 4-03-09
Из: Богота, Колумбия
Пользователь №: 45 676



Цитата(SM @ Feb 25 2015, 22:03) *
Так в том и дело, что они датчики силы, ****
Да и физически смысл этих сил одинаков с точки зрения чувствительного элемента, не знающего об окружающей среде ничего.

Нет.
Акселерометр измеряет ускорения. В покое, или при равномерном движении он покажет НОЛЬ (в условиях земли - вектор ЖО по оси Z).
Гироскоп, классический, который крутится, измеряет угол как разницу между изначальной связанной системой координат и системой координат, привязанной к гироскопу.
Микромеханический гироскоп, это ни разу не гироскоп. Его так назвали от бедности вражьего языка и глупости переводчиков ADi-шных даташитов. Это самый натуральный ДУС, то есть датчик УГЛОВОЙ СКОРОСТИ. Он показывает мгновенное значение этой самой скорости. Никаких углов в его показаниях нет и быть не может в принципе.
Угол получают интегрируя показания УС по времени. То есть, с равными промежутками времени мы снимаем мгновенное значение УС и считаем, что между прошлым измерением и этим оно было именно таким и не менялось. Метод прямоугольников.
От сюда следует 2 вывода:
1. Чем чаще мы делаем "срез" показаний, тем лучше.
2. Как бы часто мы не делали срез, а, между измерениями, УС всё равно никогда не будет неизменной. Именно это и называется ошибкой интегрирования, а не мифический дрейф нуля, которого у ДУСа и нет, как такового.

Таким образом, показания ДУСа уходят не столько из-за проблем самого ДУСа, сколько от накопления ошибки в математике контроллера (тут ещё проблемы конечности переменных и т.д.). То есть врёт математика, а не ДУС.
У ДУСа есть шум, но у современных он ниже порога чувствительности 12-и битного АЦП, а даже если он и есть, его природа синусоидальная (всилу конструкции ДУСа с качающейся пластинкой) и интегрирование его почти прибивает само по себе, как побочный эффект.
Дрейф нуля так же не имеет значения, т.к. с началом интегрирования нас волнует n-m последних выборок, весьма ограниченный диапазон, и исходное значение роли не играет уже через пару сотен миллисекунд.

А вот для акселерометра, который используется для оценки показаний ДУСа и его коррекции, дрейф нуля уже важен. Но это другая история.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SM
сообщение Mar 2 2015, 12:36
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 7 946
Регистрация: 25-02-05
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 2 881



Цитата(Dikoy @ Feb 26 2015, 05:55) *
Акселерометр измеряет ускорения. В покое, или при равномерном движении он покажет НОЛЬ (в условиях земли - вектор ЖО по оси Z).


Вот именно, что не ноль, а вектор g. И не по оси Z, а как угодно, в зависимости от положения акселерометра относительно этого вектора. И зная это, можно с легкостью вычислить положение акселерометра относительно вертикали - что и есть искомые крен и дифферент.

ДУС, кстати, имеет такой же по принципу работы чувствительный элемент - угловая скорость создает центробежную силу (которая есть результат действия центростремительного ускорения), которую ДУС и измеряет. Кстати, акселерометр, закрепленный на некотором расстоянии от центра вращения, отлично покажет это ускорение, вызванное равномерным вращением, которое с легкостью можно пересчитать в угловую скорость.

Цитата(Acvarif @ Mar 1 2015, 14:16) *
А разного рода шумы?

А разного рода шумы следует отфильтровать. Лучше всего, как правило, собрать некоторое количество выборок и определить результат методом минимизации суммы квадратов отклонений.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Acvarif
сообщение Mar 2 2015, 13:01
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 998
Регистрация: 27-08-08
Пользователь №: 39 850



Цитата(SM @ Mar 2 2015, 15:36) *
А разного рода шумы следует отфильтровать. Лучше всего, как правило, собрать некоторое количество выборок и определить результат методом минимизации суммы квадратов отклонений.

Где можно доходчиво почитать про этот метод? Чем хуже простое среднее за несколько измерений?
Все же насколько правильнее (стабильнее) будут показания при использовании простейшего комплементарного фильтра типа http://www.geekmomprojects.com/gyroscopes-...ters-on-a-chip/ тоесть совместное использование акселерометра и гироскопа?
"As explained above, both the accelerometer and gyroscope data are prone to systematic errors. The accelerometer provides accurate data over the long term, but is noisy in the short term. The gyroscope provides accurate data about changing orientation in the short term, but the necessary integration causes the results to drift over longer time scales.
The solution to these problems is to fuse the accelerometer and gyroscope data together in such a way that the errors cancel out. The standard method of combining these two inputs is with a Kalman Filter, which is quite a complex methodology. Fortunately, there is a simpler approximation for combining these two data types, called a Complementary Filter. "
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- Acvarif   Датчик крена и дифферента   Feb 23 2015, 11:23
- - Acvarif   Есть гироскоп ADIS16250/PCBZ. Откликнитесь please ...   Feb 23 2015, 13:55
- - SM   Статический угол по отношению к вертикали (вектору...   Feb 23 2015, 15:06
|- - Acvarif   Цитата(SM @ Feb 23 2015, 18:06) Статическ...   Feb 23 2015, 19:42
|- - SM   Цитата(Acvarif @ Feb 23 2015, 22:42) Если...   Feb 24 2015, 08:20
- - Александр77   В воздушной среде и в движении иногда применяют пи...   Feb 23 2015, 19:19
- - Сергей Борщ   Краем уха слышал, что в БПЛА и гироплатформах ...   Feb 24 2015, 08:14
- - Serhiy_UA   Цитата(Acvarif @ Feb 23 2015, 14:23) Прос...   Feb 24 2015, 09:17
|- - Acvarif   Цитата(Serhiy_UA @ Feb 24 2015, 13:17) А ...   Feb 24 2015, 09:40
- - Alex11   Правильное слово называется инклинометр. В нем уже...   Feb 24 2015, 16:24
|- - Acvarif   Цитата(Alex11 @ Feb 24 2015, 19:24) Прави...   Feb 24 2015, 18:50
- - SM   А вот интересно, как физически можно скомпенсирова...   Feb 24 2015, 16:59
|- - Acvarif   Цитата(Dikoy @ Feb 25 2015, 03:06) Для су...   Feb 25 2015, 07:27
- - Dikoy   Комплиментарный фильтр, это самая примитивная реал...   Feb 25 2015, 17:23
|- - Acvarif   Цитата(Dikoy @ Feb 25 2015, 20:23) Купите...   Feb 28 2015, 16:55
|- - Herz   Цитата(Acvarif @ Feb 28 2015, 18:55) Скол...   Mar 1 2015, 10:54
|- - Acvarif   Цитата(Herz @ Mar 1 2015, 14:54) А что, ш...   Mar 1 2015, 11:16
- - Alex11   Я не знаю, что внутри у инклинометра, но у меня ст...   Feb 26 2015, 23:04
|- - Dikoy   Цитата(Alex11 @ Feb 27 2015, 02:04) Я не ...   Mar 3 2015, 14:16
|- - SM   Цитата(Dikoy @ Mar 3 2015, 17:08) Акселер...   Mar 3 2015, 14:54
|- - Dikoy   Цитата(SM @ Mar 3 2015, 17:18) Это не от ...   Mar 3 2015, 14:56
|- - SM   Цитата(Dikoy @ Mar 3 2015, 17:56) Ну, это...   Mar 3 2015, 15:06
- - SM   Доходчиво почитать про МНК - видимо, в учебнике по...   Mar 2 2015, 14:34
|- - amaora   Цитата(SM @ Mar 2 2015, 17:34) Что касает...   Mar 2 2015, 16:55
|- - SM   Цитата(amaora @ Mar 2 2015, 19:55) И как ...   Mar 3 2015, 12:25
|- - Tanya   Цитата(SM @ Mar 3 2015, 15:25) вектор ...   Mar 3 2015, 12:38
|- - SM   Цитата(Tanya @ Mar 3 2015, 15:38) А если ...   Mar 3 2015, 13:55
|- - Tanya   Цитата(SM @ Mar 3 2015, 16:55) А это пере...   Mar 3 2015, 15:16
|- - SM   Цитата(Tanya @ Mar 3 2015, 18:16) Волны н...   Mar 3 2015, 15:24
|- - Tanya   Цитата(SM @ Mar 3 2015, 18:24) Я так поня...   Mar 3 2015, 16:04
|- - SM   Цитата(Tanya @ Mar 3 2015, 19:04) Как Вам...   Mar 3 2015, 16:50
|- - Tanya   Цитата(SM @ Mar 3 2015, 19:50) А зачем мн...   Mar 3 2015, 17:21
|- - Acvarif   Цитата(Tanya @ Mar 3 2015, 20:21) Тут не ...   Mar 3 2015, 18:49
|- - SM   Цитата(Acvarif @ Mar 3 2015, 21:49) На да...   Mar 4 2015, 07:13
|- - Tanya   Цитата(Acvarif @ Mar 3 2015, 21:49) Полез...   Mar 4 2015, 08:27
|- - Serhiy_UA   Вот еще идея, самодельного датчика. Нужен сферичес...   Mar 4 2015, 10:58
||- - Gorby   Цитата(Serhiy_UA @ Mar 4 2015, 14:58) Вот...   Mar 4 2015, 11:16
||- - Serhiy_UA   Еще два метода из серии, Это вы можете. 1. Cтекля...   Mar 5 2015, 13:50
|- - Acvarif   Цитата(Tanya @ Mar 4 2015, 11:27) Надо вр...   Mar 4 2015, 12:16
|- - Tanya   Цитата(Acvarif @ Mar 4 2015, 15:16) Спаси...   Mar 4 2015, 13:33
|- - SM   Цитата(Acvarif @ Mar 4 2015, 15:16) о дву...   Mar 4 2015, 15:37
|- - Tanya   Цитата(SM @ Mar 4 2015, 18:37) Это из сер...   Mar 4 2015, 15:57
- - SM   -   Mar 3 2015, 18:33
- - amaora   В расчетах точности не забывайте о том, что сущест...   Mar 4 2015, 15:13
- - SM   Мне вот что, вообще, интересно. А зачем эхолоту кр...   Mar 4 2015, 17:23
|- - Acvarif   Цитата(SM @ Mar 4 2015, 21:23) Мне вот чт...   Mar 5 2015, 13:35
|- - Tanya   Цитата(Acvarif @ Mar 5 2015, 16:35) Два в...   Mar 5 2015, 13:48
|- - SM   Цитата(Acvarif @ Mar 5 2015, 16:35) Диффе...   Mar 5 2015, 13:49
|- - Acvarif   Цитата(SM @ Mar 5 2015, 17:49) В таком сл...   Mar 5 2015, 14:53
|- - SM   Цитата(Acvarif @ Mar 5 2015, 17:53) И тем...   Mar 5 2015, 15:42
- - zheka   не осилил всю тему. Зайдите на ebay, вбейте ...   Mar 4 2015, 21:07


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 23rd August 2025 - 05:24
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01524 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016