Инерциальные бескарданные системы ориентации, Помогите с математикой разобраться Опции

[alexPec]

Всем добрый день. Разбираюсь с бескарданными системами ориентации. Есть как обычно вопросы, может кто подскажет. Во-первых интересует ориентация в пространстве на базе мемс-гироскопов. Нашел описание математики (в файле). Вопросы такие:

1. Правильно ли я понял, что в выражении (4.7) омега x,y,z - это угловые скорости,которые можно получить, измерив сигнал с мемс-гироскопов, расположенных по трем осям объекта?
2. Правильно ли я понял, что матрица направляющих косинусов (4.7) постоянно пересчитывается, т.е. берем условно-мгновенные угловые скорости (дискретизируем по времени сигнал с гироскопов, как раз dt в (4.8) ) и перемножая старую матрицу направляющих косинусов на матрицу угловых скоростей (в 4.7) получаем новую матрицу косинусов?
3. Как оптимально выбрать dt? Понятно, что упрется все в аппаратну часть, как и из каких характеристик это должно вытечь?
4. Обязательно будет ошибка интегрирования матрицы. Как ее оценить исходя из характеристик гироскопов? А именно, в единицах "уход от 0 в градусах за час (минуту, секунду)"
5. Можно ли (вопрос именно можно ли, если кто скажет как - отдельный респект ) имея на борту три акселерометра, расположенные по трем осям "на ходу" (т.е. объект, условно самолет, испытывает при полете постоянно какие-то ускорения по всем трем осям + земное притяжение) откалибровать гироскоп, описанный в файле. На борту еще есть трехосевой компас, но чтоб узнать результирующее текущее направление, ему нужны углы ориентации относительно вектора силы тяжести. Вот и получается круг - чтоб откалибровать ориентацию например, по магнитному полю земли, нужны углы ориентации, а они плывут из-за ошибки интегрирования. Вот и прихожу к выводу, что "на ходу" такие вещи не калибруются. Рад буду ошибиться, кто в теме - разубедите пожалуйста.

Спасибо!

Прикрепленные файлы

 bso.pdf ( 56.12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 809

 

[Guest_@Ark_*]

... ждем пока не наберется N совпадений ускорения с g, затем по каждому совпадению (имея на каждое совпадение углы) проверяем - углы должны быть примерно одинаковы, которое измерение выбивается из ряда остальных - выбрасываем, затем усредняем все верные и получаем усредненную ошибку гироскопа. Верно?

А тогда вопрос: нам ведь не обязательно дожидаться когда именно проекция Z совпадет с модулем g? В небольших пределах мы ведь можем допустить, что самолет имеет небольшие наклоны, и искать совпадение с g не проекции Z, а результирующего вектора текущего ускорения, получаемого с 3-х акселерометров.

Основную идею Вы поняли верно, а подробности - нужно прорабатывать уже под конкретную задачу.
Только совпадения (в пределах допустимой ошибки) модуля ускорения с g недостаточно. Нужны еще и другие критерии "выбраковки" - примерное совпадение с текущей вертикалью (ожидаемое направление вектора g), близость к направлению одной из осей координат (не обязательно точное совпадение). Может еще какие критерии
найдете, зная примерный характер движения. Например, длительно не изменяющийся вектор ускорения, равный по модулю g, с большой вероятностью означает, что объект стоит или движется прямолинейно равномерно. Можно, кстати, понаблюдать и за усредненным значением вектора ускорения... Ну и статистика - на последнем этапе.