Помогите с акселерометрами и гироскопами, навигация в 3-мерном пространстве Опции

[oligarch]

Всем доброго времени суток.
Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести. И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести). Причем пока мы производим какие-то манипуляции с патой, то непонятно в какую сторону направлена эта сила тяжести. А чтобы точно посчитать траекторию, мне необходимо как то ибавиться от этой mg. Имеется ли какой-то датчик, который выдает ориентацию в пространстве? Тогда можно было бы просто с помощью него вычитать mg из суммы всех прилагаемых сил. Я подумал использовать гироскопы, это поможет? как они работают? или есть другие решения?
Спасибо.

P.S. измерения должны быть очень точными (до мм, а то и менее), поэтому GPS бессильна.

[alextr]

Шесть степеней свободы = шесть акселерометров + вычислитель.
Установка в ноль.
Интегрируем ускорение получаем скорость, интегрируем скорость, получаем путь.
В координатах относительно звезд, получаем положение объекта.

В координатах связаных с землей
Учитываем движение земли.
Вычисляем положение объекта относительно земли.

Время от времени придется вводить корекцию ошибок

[Евгений Германов...]

Время от времени придется вводить корекцию ошибок

Ежемикросекундно придется корректировать своё местоположение., только непонятно по чему(в сиысле усторйства для выдачи координат). Акселерометр и точность - вещи плохосовместимые, и пытаться ловить миллиметры бесполезно.
Меня больше волнует вопрос: откуда некоторые собираются вычитать Ж. Учитывая пристальное внимание к моей персоне со строны некоторых не рискну развивать тему о Ж дальше, но очень интересует вопрос-почему именно g.

По конкретному датчику.
Датчик 3 осевой.
Если проложить на горизонтальную неподвижную поверхность то показания будут x=0, y=0, z=1g. а если перевернуть датчик то x=0, y=0, z=-1g.
При свободном падении показания датчика x=0, y=0, z=0. Также датчик определяет режим свободного падения и информирует о нем.
Показания датчика по любому приходится фильтровать ибо уж больно он шумный (или мне так не повезло с ним).

Этот текст меня впечатлил до такой степени,что я просто был вынужден вмешаться в процесс обсуждения.
1.Датчик (если он пьезо) просто выдает милливольты. Ж оп при всем желании показать не может. Кто хоть раз видел акселерометры подтвердит мою правоту.
2 С ориентацией у автора этого текста однозначно плохо. Если датчик правильно сорентирован, то что-то показать он может только по оси Y. Даже если он сорентирован неправильно-то покажет только по оси перпендикулярной горизонтальной поверхности.
3 Пьезоакселерометры используют как для измерения ускорения, так и для измерения вибрации.Эти устройства отличаются друг от друга.Чем обзавелся автор надо ещё посмотреть.
И,повторюсь, почему именно g. Как уже неоднократно писалось датчик представляет из себя кусок керамики (речь идет о пьезоакселерометре) на котором лежит груз определенного веса. Почему выходной сигнал датчика должен быть равен 1g, пересчитанному в милливольты?

[dim99]

1.Датчик (если он пьезо) просто выдает милливольты. Ж оп при всем желании показать не может. Кто хоть раз видел акселерометры подтвердит мою правоту.
2 С ориентацией у автора этого текста однозначно плохо. Если датчик правильно сорентирован, то что-то показать он может только по оси Y. Даже если он сорентирован неправильно-то покажет только по оси перпендикулярной горизонтальной поверхности.

Возьмем конкретный датчик LIS3LV02. Цепляем к AVR и смотрим результаты.

1. Датчик выдает коды (2 байта) для выбранного диапазона измерения +\- 2 g или +\- 6 g.
2. Ориентация -
когда датчик находится в таком состоянии, то по оси z получаем код, равный -1 g.