Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Помогите с акселерометрами и гироскопами
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
Страницы: 1, 2
Rst7
Цитата
Не морочьте мою голову цитатами из Ишлинского времен господства диалектического материализма.


Ах вот оно как... Кровавая гэбня...



...Тьфу....



...Ушел по английски, не прощаясь...
Tanya
Цитата(Rst7 @ Sep 19 2009, 15:30) *
Ах вот оно как... Кровавая гэбня...
...Тьфу....
...Ушел по английски, не прощаясь...

Вы не поверите... В советских книжках по строению молекул силовое поле по т. наз. модели Юрай-Брэдли объявлялось нефизичным. Считалось (в СССР), что только модель грузиков с пружинками в определенных - разрещенных местах должна применяться при расчетах. И только такие расчеты можно было публиковать. Еще клеймилась теория "резонанса"...
А что, англичане, уходя, не прощаются, но плюются?
Microwatt
Цитата(Tanya @ Sep 19 2009, 14:14) *
Не морочьте мою голову цитатами из Ишлинского времен господства диалектического материализма. Кто такой Ишлинский? Изотропность и аддидивность массы только постулируется. А многие даже не задумываются в эту сторону.

Да уж, безнадежное старье этот материализм. А Ньютон, хот и правильный пацан, но еще старше.
Круто теорию Алана Чумака юзать.

Акселерометр по своей конструкции измеряет силу на пробной массе. Совершенно очевидно, что сила тяготения тоже будет обнаруживаться. Просто не всегда сила связана с движением. Кирпич на пятом этаже давит на опору, но при этом не ускоряется.
Нам что в теме нужно? Научиться по показаниям реального акселерометра кой-как вычислить траекторию или создать абсолютно демократическую, нематериальную физику?
Присоединяюсь к RST7, хоть и неэстетично -Тьфу!
Tanya
Цитата(Microwatt @ Sep 19 2009, 16:49) *
Акселерометр по своей конструкции измеряет силу на пробной массе. Совершенно очевидно, что сила тяготения тоже будет обнаруживаться. Просто не всегда сила связана с движением. Кирпич на пятом этаже давит на опору, но при этом не ускоряется.
Нам что в теме нужно? Научиться по показаниям реального акселерометра кой-как вычислить траекторию или создать абсолютно демократическую, нематериальную физику?
Присоединяюсь к RST7, хоть и неэстетично -Тьфу!

Вот, представьте себе, что Вы очнулись в закрытом помещении без окон. На стене акселерометр. Он что-то там показывает. Что же он показывает? Силу тяжести на неизвестной планете, или ускорение Вашего космического корабля? Или искусственную силу тяжести от большой центрифуги, куда Вы невзначай попали...
Или сумму всего этого?
Все ответы равноправны - он показывает гравитацию - "естественную", в которую Вы верите + "искусственную", которую вы (Вы+Rst7) не признаете.
Ваша очевидность основана на признании (вере) равенства (идентичности) инертной и гравитационной масс, их изотропности и аддитивности. А раз массы идентичны, можно ли гравитацию отличить от инерции. Ваша вера приводит к противоречию...
Отделить их можете? Когда сможете, - сообщите, пожалуйста. И траекторию... тоже интересно...
Евгений Германович
Цитата(Tanya @ Sep 19 2009, 11:24) *
Почему это Ваша проблема а не стола? Кстати, где такие столы берете...?
После знаков препинания, нажимайте, пожалуйста, самую большую и самую близкую к орденам клавишу - пробел называется.
А пока открою Вам секрет. Даже при движении вниз ускорение может быть направлено вверх (на самом деле - куда угодно). И наоборот.

Ими Брюль и Къер торгуют. Вроде жму. Но видимо несильно. Может, но из текста оппонента следовало, что он уронил датчик. А поймать не смог, и он, бедняга, падает.
Вообщето кнопка так себе.
blackfin
Цитата(Rst7 @ Sep 19 2009, 14:41) *
А то. Дома, правда, школьного учебника не сохранилось, но нашлась пара классических книг:

1. "Элементарный учебник физики" под редакцией ак. Ландсберга (71г).
2. "Физика для поступающих в ВУЗы" (Бутиков, Быков, Кондратьев, 91г).

И та, и та книга - далеко не первое издание, как говорится, проверено временем.

Вот ещё из "проверенных": Основные законы механики.
Microwatt
Цитата(Tanya @ Sep 19 2009, 15:59) *
Вот, представьте себе, что Вы очнулись в закрытом помещении без окон. На стене акселерометр. Он что-то там показывает. Что же он показывает?
Ваша очевидность основана на признании (вере) равенства (идентичности) инертной и гравитационной масс, их изотропности и аддитивности. А раз массы идентичны, можно ли гравитацию отличить от инерции. Ваша вера приводит к противоречию...
Отделить их можете? Когда сможете, - сообщите, пожалуйста. И траекторию... тоже интересно...

Tanya, хорошая теоретическая подготовка заслуживает всяческого уважения. Но она не должна превращать решение практических задач в схоластический диспут об основах мироздания..
Я вовсе не путаю массу покоя и силу, возникающую при ускорении (вызывающую ускорение).
Но в задаче нам вовсе не требуется определить измерениями в изолированной камере центр Вселенной. Нам достаточно отделять константу силы тяжести, а не гадать о ее природе, сидя в черном ящике.
Нам важно относительное ускорение от некой нулевой точки отсчета, насколько я понял. Это сотни и тысячи раз реализовано в навигационных системах.
И над траекторией тоже не нужно смеяться. Конечно, для полной трехмерной системы нужен еще гироскопический интегратор вектора угловых скоростей. Но. зная мгновенную ориентацию объекта по компасу, мы можем вычислить в ряде случаев его положение только по показаниям акселерометра. Хотя бы на плоскости.
Или я ошибаюсь?
@Ark
Цитата
Или я ошибаюсь?

Не то, что бы ошибаетесь... Просто, сильно недооцениваете сложность задачи, imho.
Помнится, автор темы заказывал точность перемещения в миллиметры...
Цитата
... в задаче нам вовсе не требуется определить измерениями в изолированной камере центр Вселенной. Нам достаточно отделять константу силы тяжести, а не гадать о ее природе, сидя в черном ящике.

Так предложите такой способ, за чем же дело? Желательно, простой и надежный.
Предлагаете использовать гироскопы? Замечательно! Зафиксируете, с их помощью, вашу систему координат в пространстве, определите направление вертикали в ней, по справочнику возьмете "точное" значение g. Так я понимаю? smile.gif А дальше начнутся большие и маленькие "открытия". А точнее, очередной "поход по граблям", который без "теоретической подготовки", Вам просто обеспечен...
P.S. Даже немного странно слышать от Вас рассуждения, смысл которых примерно такой "навигационные системы - это же совсем просто!". Если кто-то заявит такое про импульсные источники питания, то, наверое, первый закидаете помидорами... smile.gif
jam
Цитата(Microwatt @ Sep 19 2009, 19:09) *
зная мгновенную ориентацию объекта по компасу, мы можем вычислить в ряде случаев его положение только по показаниям акселерометра.

6 и 12-осевые компасы именно и сделаны для того, что бы знать положение объекта, не знаю дают ли они разрешение 1мм - но может и дают, поскольку используются в манипуляторах промышленных роботов. Другое дело - что автору нужно...
Если он хочет с точность до мм в чистом поле 1км х 1км, то остаётся только пожелать ему удачи.
Microwatt
Цитата(@Ark @ Sep 19 2009, 22:47) *
Не то, что бы ошибаетесь... Просто, сильно недооцениваете сложность задачи, imho.
Помнится, автор темы заказывал точность перемещения в миллиметры...

P.S. Даже немного странно слышать от Вас рассуждения, смысл которых примерно такой "навигационные системы - это же совсем просто!". Если кто-то заявит такое про импульсные источники питания, то, наверое, первый закидаете помидорами... smile.gif

Не надо закидывать меня помидорами. Я вовсе не хочу сказать. что это просто. С вилами наперевес и с 10-ю классами на такую задачу бросаться не стоит, конечно.
Я к тому, что навигационные системы все же существуют.
Для этого не потребовалось переписать всю теоретическую физику и создать акселерометры без пробной массы или гироскопы без маховика.
1S49
Лазерный гироскоп и волоконно-оптический гироскоп обходятся без маховика. Почти совсем.
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnik...AVIGATSIYA.html
BORIV
Акселерометр не даёт информации о скорости, только о её изменении. Можно конечно скорость вычислять, зная время и ускорение, но только с неизбежной погрешностью. Погрешность будет накапливаться с течением времени. И погрешность скорости, и погрешность вычисленных координат положения объекта. Через какое время погрешность превысит требуемую - надо считать.
Сдаётся мне, что гироскопы здесь не помогут.
jam
Цитата(Microwatt @ Sep 20 2009, 00:44) *
Не надо закидывать меня помидорами. Я вовсе не хочу сказать. что это просто. С вилами наперевес и с 10-ю классами на такую задачу бросаться не стоит, конечно.
Я к тому, что навигационные системы все же существуют.
Для этого не потребовалось переписать всю теоретическую физику и создать акселерометры без пробной массы или гироскопы без маховика.

Посмотрите цену на корабельные гироскопы - от 25 к$ и выше и выше. Речь идёт именно о MEMS
Microwatt
Цитата(jam @ Sep 20 2009, 01:10) *
Посмотрите цену на корабельные гироскопы - от 25 к$ и выше и выше.

Ой-ей! Они меня в пятницу на худсовете спрашивают:
-Вы сможете сыграть товарища Брежнева в "Малой земле"?
А я им
- Подумаешь, я даже королей играл!
Так они чего-то сразу глаза опустили и замолчали....
Вы бы приценились к ГИВУС КИ-34, так не пугали б нас дешевым буржуйским ширпотребом.
jam
Цитата(Microwatt @ Sep 20 2009, 03:40) *
Ой-ей! Они меня в пятницу на худсовете спрашивают:
-Вы сможете сыграть товарища Брежнева в "Малой земле"?
А я им
- Подумаешь, я даже королей играл!
Так они чего-то сразу глаза опустили и замолчали....
Вы бы приценились к ГИВУС КИ-34, так не пугали б нас дешевым буржуйским ширпотребом.

Да я не о том - человек купил борт с микросхемой и спрашивает, что туда нужно добавить чтобы всё стало хорошо.
Да вот беда - MEMS гироскопы плывут сильно от времени, а настоящий вроде Вами названного это не из этой оперы. Тоже самое можно сказать и об акселерометрах.
Наверно ему задачу придётся решать каким-нибудь другим способом. Да и как-то не понятно - что же автору нужно на самом деле, поэтому и разговор получается вобщем-то ниочём - общение так сказать.
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
@Ark
Цитата
Интегрируем ускорение получаем скорость, интегрируем скорость, получаем путь.
В координатах относительно звезд, получаем положение объекта.

Еще один "шашко-махатель"... sad.gif

Ускорение свободного падения забыли вычесть, перед интергрированием. smile.gif

А, также, забыли определить его значение и направление, в зависимости от:
- широты и долготы местности;
- высоты на уровнем моря;
- местных геоаномалий;
- текущей фазы луны (!);
...
Достаточно?
smile.gif
alextr
Цитата(@Ark @ Sep 22 2009, 21:00) *
Еще один "шашко-махатель"... sad.gif

Ускорение свободного падения забыли вычесть, перед интергрированием. smile.gif

А, также, забыли определить его значение и направление, в зависимости от:
- широты и долготы местности;
- высоты на уровнем моря;
- местных геоаномалий;
- текущей фазы луны (!);
...
Достаточно?
smile.gif


Нет, не достаточно.
Достаточно выставить НОЛЬ.
@Ark
Цитата
Нет, не достаточно.
Достаточно выставить НОЛЬ.

Тогда - счастливого пути! biggrin.gif
alexQ
Господа,
то о чем говорит alextr имеет право на жизнь. и ТАКИЕ ИНС-ы существовали еще в эпоху развитого социализма rolleyes.gif
Всем интересующимся могу выслать pdf c интересным проектом робота в котором применяется как раз ИНС на базе "6-и аккселерометров жестко закрепленных в мировом пространстве", НО результаты и проблемы с которыми столкнулся профессор при испытаниях этого робота не очень радуют.... основная проблема там, чтобы получить точность, сенсоры геометрически нужно разносить в пространстве, жестко зафиксировав, и необходимо знать расстояние между ними до самых минимальных размеров (чем точнее расстояние, тем точнее будет вся система в целом) и компактную систему не получить в принципе. в проекте есть вся математика в СИшных кодах.

мой совет, возьмите готовый сенсор вроде ADIS16405. он еще и магнитный курс (3D) показывает истинный, кубик такой пару см на пару см с цифровым интерфейсом, .. с экономите кучу времени и заоченьдешево получите хороший результат. Кстати сам ADIS16405 как раз применяется во всяких "летающих" INS-х.
p.s. с отладкой и сеносором могу помочь (только в личку, если интересно будет).
http://www.analog.com/static/imported-file...mo_EvalTips.pdf
http://www.analog.com/static/imported-file...16400_16405.pdf

IMHO, стшные датчики разработаны для массового применения в автомобильных эйрбагах, точность никакая, рассчитаны на массовый ширпотреб, отсюда и цены такие, а вы тут нам про навигацию ...
Евгений Германович
Цитата(alextr @ Sep 22 2009, 20:17) *
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.
Цитата(hlebn @ Sep 19 2009, 12:30) *
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?
alextr
" ADIS16405 — это высокоточный микромеханический датчик с трехосевым гироскопом, акселерометром и магнитометром в компактном корпусе с интерфейсом SPI."

Стоит не дешево, около 1000 долларов.
alexQ
Цитата(alextr @ Sep 27 2009, 21:35) *
" ADIS16405 — это высокоточный микромеханический датчик с трехосевым гироскопом, акселерометром и магнитометром в компактном корпусе с интерфейсом SPI."

Стоит не дешево, около 1000 долларов.



еще следует добавить что он откалиброван по осям и прочим делам уже с завода.
и где это 1000 долларов он стоит??? цены есть на сайте www.analog.com
говорю ж, если интересно в личку пишите.
alextr
Цитата(alexQ @ Sep 28 2009, 09:29) *
и где это 1000 долларов он стоит???

Да это я в поиске набрал "ADIS16405 цена"
AlexSVC
Я так понял из прочтенного топика, что у автора на данном этапе проблема с накладкой ускорения свободного падения на показания акселерометра ?
Как вариант, можно использовать показания датчика, который стоит в электронном уровне (в журнале радио за это лето была публикация, точнее - лень искать). Он возвращает угол наклона. По двум таким датчикам можно определить ориентацию прибора и вычесть наложенное ускорение.
dim99
Цитата(Евгений Германович @ Sep 27 2009, 17:21) *
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 - Нажмите для просмотра прикрепленного файла
когда датчик находится в таком состоянии, то по оси z получаем код, равный -1 g.
Serj78
Господа!!!
Прежде чем ломать копья, посмотрите на физику работы акселерометра! Обычный МЕМС акселерометр, это просто, образно говоря, грузик на пружинке с потенциометром для отслеживания положения.!! То есть просто БЕЗМЕН smile.gif.

Дальше все рассуждения станут предельно просты smile.gif. Если вы безмен с гирей положите горизонтально, он ничего не покажет. Если вы безмен с гирей сбросите с 5-го этажа, то пока он не долетит до земли, он ничего не покажет smile.gif
Rostislav
Цитата(1S49 @ Sep 16 2009, 20:03) *
Человеку, без тени смущения, задающему вопрос “как работает гироскоп?” не стоит браться за инерциальные системы навигации, тем более с точностью до каких-то там миллиметров. Для его же пользы. Не надо. Займетесь тем, в чем у вас есть базовое образование, экономический эффект будет выше.


Человеку, без тени смущения, знающему все в вопросе “как работает гироскоп?” не стоит так отзываться о человеке которому что-то не понятно. Более того! Вы ведь тоже не знаете как он (гироскоп) работает. И никто в мире не знает!!!!!! Потому, что никто не знает откуда и почему вообще есть такое свойство у материи, как масса. rolleyes.gif

На форумах часто встречаю людей, которые конкретным предложением не могут помочь и единственный их призыв или купить готовое решение и не "мучится", или заняться "уборкой улиц".
Stanislav
  
Цитата(Rostislav @ Nov 3 2010, 13:18) *
...На форумах часто встречаю людей, которые конкретным предложением не могут помочь и единственный их призыв или купить готовое решение и не "мучится", или заняться "уборкой улиц".
Спорить не буду, а вот только таких, которые думают, что "если-дважды-проинтегрировать,-то-всё-получится,-скажите-мне-только-формулу-и-посоветуйте-микроконтроллер" тоже немало.
Перед тем, как браться за конкретное дело, неплохо бы чётко уяснить задачу, изучить хотя бы основы теории, да ознакомиться со свойствами доступных датчиков. В 90% случаев пыл угаснет сам собой: дешёвые решения далеко не всегда могут привести к желаемому результату. Впрочем, дорогие тоже. smile.gif
карабас
Да, если все было бы просто... возьмите практически любой mems ДУС и посмотрите на параметр (сдвиг/дрейф нуля от вектора G)
в лучшем случае из дешевых ДУСов (до 100 баксов) не более 0,05 градуса в секунду на 1 g, интегрируем худший сдвиг и получаем полный кирдык!
А ведь в общем случае датчик может принимать любое положение по отношению к вектору силы тяжести!
do_it_self
Здравствуйте!
на данный момент работаем над задачей определения координат объекта по средствам объединенной системы INS&GPS, во время отключения сигнала GPS. По сути, та же задача, что и тема данного топика. в качестве инерциальных датчиков берем дешевый МЕМС - ADIS16354 (примерно 500$), который содержит 3 акселерометра и 3 гироскопа.
вот как мы решаем эту задачу:
знаем угловые скорости, решаем кинематические уравнения(ур-я Пуассона), вычисляем кватернион,связывающий ориентацию нашей СК для бесплатформенной ИНС с ориентацией в геоцентрической СК, переходим непосредственно в эту СК, вычитаем в ней из показаний акселерометра по соответствующей оси g, интегрируем(один или 2 раза соответсвенно), получаем оценку местоположения.(вроде так, если ничего не напуталsm.gif )+фильтрация.

одна из проблем, с которой столкнулись при решении! подскажите, опытные люди!(написал бы в личку, но не могу!((((( )
на данные с выхода всех датчиков влияют смещения этих датчиков и масштабные коэффициенты(о чем было сказано выше)(также шумы датчиков и кроссфакторы влияния осей, но об этом пока не думали).эти параметры для ADIS разные при каждом включении! то есть понятно, что данные вредные факторы надо оценивать-то есть калибровать прибор. возникает несколько вопросов: ну допустим откалибрую я датчики в лаборатории с помощью сложного стенда и замороченных методов калибровки, и что? при непосредственной установке на объект все значения "вредных факторов" будут другими. то есть надо проводить эту процедуру непосредственно перед началом движения. как это сделать, если прибор уже установлен на объект???
возможен другой вариант - в этом датчике (ADIS) предусмотрена функция автокалибровки. программируем соответствующие регистры в девайсе, ждем некоторое время - он выдает, во всяком случае, значения смещения по всем осям...можно ли ограничиться только этой процедурой? (мой ответ на этот же вопрос - нет, так как заводская калибровка, как я понял и на сколько смог разобраться с датчиками, не дает ни масштабных коэффициентов ни значения кроссфакторов, но в условиях непосредственно натурного эксперимента???) если да, то стоит ли тогда проводить процедуру лабораторной калибровки??? посоветуйте, если есть какие-либо идеи?!

И я не из тех, кто считает, что 2ое интегрирование решает проблему!:))) мы изучаем задачу уже не мало времени и с разных сторон!)
klen
ууууу....... как все запущено, ... от корки до корки прочитал, вставлю свои 3 копейки. начнем все с начала, как всегда wink.gif

в теорию вдаватся не буду, похоже она тут не всем нужна по ряду разных иррациональных причин. сразу перейду у тому как нада сделать. сам морочусь это задачей 3 года. задачка провести аэродинамический летательный аппарат по маршруту.



1. Акселерометры выдают сигнал пропорциональный проекции суммы векторов ускорения и mg (почему ? это к создателю которго Гагарин в космосе должен был увидеть по мнению некоторых) на ось чувствительности.
2. МЕМs гироскопы (правеольнее называть СКОРОСТНЫЕ ГИРОСКОПЫ) выдают сигнал пропорциональный угловой скорости врашения оси чувствительности (кстате замдумайтесь над скользким вопросом - А В КАКОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ это врашение подразумевается, из ответа следует что покоющийся на земле трехосевой скоростной (да и обычный механический) будут давть по всем осям ненулевый! значения)
3. нам нужно !
измерить координаты в системе координат связанной с земдей( ортодромические или декартовые неважно )
измерить ориентацию осей платформы в этойже системе координат

вопрос вопрос - как из 1 и 2 сделать 3, ответ - НИКАК. почему - чтоб измерить относительную координату нада два раза проинтегрировать сигнал с акскелерометра, как уже сдесь разжУЖЁжовывано!!! в сигнале на входе интеграторов нада скомпенсировать составляющие mg... а чтоб их скомпенсировать нада снать ориентацию. фигня вопрос - у нас есть гироскопы - сбрасываем на мерной горизонтали инреграторы интегрируем один раз и получаем углы ориентации... используем их для расчета сигнала с акселерометров и.... хрена лысого, через минуту - несколько Ваша замечательная платформа скажет вам ЧТО ОНА ОКАЗЫВАЕТСЯ ДВИГАЕТСЯ В СТОРОНУ АЛЬДЕБАРАНА ПО КРАТЧАЙШЕМУ ПУТИ СКВОЗЬ ЗЕМЛЮ!! причина? в сигналах датчиков имеется ОШИБКА ИЗМЕРЕНИЯ, в итоге эта ошибка интегрируется АЖ 3 раза один раз на гироскопах + 2 на акселерометрах. Че делать? вешатся!

теперь тонкие моменты которые вылезут если ВЫ умудритесь сделать СУПЕРМЕГАТУРБОКЛЕВЙ акселерометр и скоростной гироскоп в которых ошибка измерения будет нулевая sm.gif думаете это Вам поможет, Вы действительно думаете что это спасет отцов русской демократии?? хрена лысого;
-нелзя полность учесть межканальное взаимодействие
-нельзя избавится от ошибок АЦП
-нельзя избавится от конечной полосы пропускания системы обработки сигнала с датчиков
-неизвестно описание поля гравитации на маршруте ( mg - это примитивная модель , не примитивная mg(X), где X - вектор координат платформы ). для начала вспомните что в 5 классе объясняли почему портрет Ленина на экваторе выгоднее запускать ракетой к Луне нежели с Байконура( кстате в космической отрасли у нас вполне обоснованные комплексы неполноценности по поводу места нашего ПМЖ). что приведет что компенсация mg будет опять с ошибкой.
-нельзя нельзя 1001 раз

А теперь посмотрим на что можно и как это работет на реальных образцах техники - вернее какого изврата приходится иметь чтобы хоть както ракета прилетела куда нада а не как глонасовские спутники с Потоном.

как борются с ошибками определения ориентации
ставять лазерные гироскопы - дают высокую точность но не избавляют от накопления ошибок
неизбежно для списания ошибок интегрирования вводят в навигационный комплекс дополнительные неавтономнеы каналы коррекци
a) радиотехничеческие ( РСДН РСБН СРНС(типа Глоннас по нашему) )
б) оптические - это так называеймые астрокоординаторы - работают по звездам, требуют очень точного источника времени.
в) по магнитному полю земли - в определенные моменты по нему можно ГНРУБО сбросить ошибки гироскопа
г) пирометрические - определяют фоновую температуру конуса диагарммы направленности - типа у земли и неба разные иемпературы излучения, если датчика 4 и они в горизоне то дифсигнал близок нулю при крене возникает разность и реализуется дискриминационная характеристика. неработають на малых высотах, неработают в условиях рельефа и тд.
д) ну еще есть теория из мира эфиродинамики - там дается ответ как померить абсалютную скорость относительно покоющегося эфира. (это тем кто дочитал для окончательного выноса мозга)

на ракетах которые не должны пользоватся внешними каналами - они будут падавлены противником ( GPS и Глоннас сугубо мирные технологии для бомбометания по верблюдам груженных коноплей, в случае всемирного шухера спутники будут выведены минут через 10 и никой спутниковой навигации и даже видимо радиосвязи не будет - все включат стнции радиолектронной брорьбы на мегаватные мощности и превеД! ) применяестя обычные платформы - но увод ее з подлетноее время просто обеспечивает промах менее заданного. Хотя вру, наши баллические ракеты привыходе в ближний космом васетаки по звездам корекцию производят а то они бы а америку попалиьы только вот в юную или севеную неизвестно.
на самолетах есть каналы коррекции - например у всех радиолокаторов в режиме 'по земле' есть "кнопка коррекция' - штурман видит кород.. о!!!! командир - этож Волгоград!!! куда нас занесло!! ... вижу электорстанцию... о! вижу на локаторе!! ввожу координаты плотины электностанции в новигационну систему!!! получаю локатором дальность и пеленг..... ИНС хавает это пересчитывает и корректирует интеграторы ...


недавече как в декабре имел в руках модуль микронавигации размером с полбуханки хлеба, сделн в России. я его спецально попрол продемонстрировать. вообщем в течении 10 секунд после запуска обеспечиват точность измерения углов непоню а координат с точность 3 сигма 0,5 см. после десятой секунды все разваливается - ошибка нарастает квадратично. модуль предназанчен для приема сигнала радиолокатором - для измерения фазового центра антенны чтоб собрать синал по времени и по частоте доплера. вот так, 10 секунд - и это несомненный успех!! wink.gif

ну както так если в детали не вдаватся....wink.gif гдето мож чучуть неаврал но за базар отвечаю.

просто убежден что всех постигло понимание и бесссссспросветный оптимизм по поводу изготовления подводных лодок за 3 копейки дома с паяльником на болконе.
do_it_self
а кто говорит о балконах, паяльниках и 3х копейках?!))) да, задача не самая простая!)
у нас же задача, слава богу, чуточку проще!)))а именно:навигация наземного транспортного средства в условиях далеких от постапокалиптических, описанных вами!:)))я конечно же про наличие GPS или ГЛОННАС, ну или хотя бы нескольких видимых спутников.ну и их полное отсутствие не исключаетсяsm.gif.
я с вами полностью согласен, но, все-таки, не могли бы вы что-нибудь посоветовать по вопросу калибровки датчиков(дабы уменьшить хоть вклад этих погрешностей).
klen
калибровка и шумы вещи перпендикулярные. калибровки избавляются не от шумов измерений а добиваются например линеризации функци датчика. если он нелинейный (в Вашем случае как я понял пока даже нуль выловить не удалось), а шумы это другое.

как быстро ошибка набегает. ну там к примеу 5м в квадрате за минуту...меряли? статистику набирали? спектральную плотность процесса ошибки оценивали?

нек стоит заблуждатся что на автомобиле это проще чем на самолете - машина это не сферический конь в вакууме катющийся по идеальной плоскости -это ведро с гайками которе едет по трехмерному рельефу (чиновники это дорогами назывют). если есть спутники то все хорошо, если нет то мне кажется задача становится дороже чем пробашлять взятку чтоб "заказчик и так принял'

вообще то это не комне это к специалистам вопросы, я только типа в теме потому что без навигационных данных я не сделаю свои задачи. Должныж быть люди которые этим занимались и занимаются.
do_it_self
я тоже далек от того, чтобы назвать себя специалистом)есть незнакомая задача, мы пока пытаемся в неё въехать) пока до натурного эксперимента не дошло, а моделирование дает приемлемые результаты...вот пытаемся оценить, что мы получим, имея реальный МЕМС датчик со всеми его болячками.
о шумах датчика никакой речи не идет - это отдельная задача!там да, и корреляционную/спектральную функции надо оценивать, потом аппроксимировать и т.д. сейчас задача поймать ноль на датчиках, оценить масштабные коэффициенты и кроссфакторы. чтобы позже учесть это в мат. модели наблюдений.
вопрос в чем - стоит ли заморачиваться на сложную и дорогущую калибровочную установку и делать все это в лаборатории, если есть заводская калибровка, которая может оценить только один из неизвестных параметров.(ну с учетом того, что шумы мы как-то аппроксимировали и ввели в модель).
вот, кстати, ещё вопрос: кто-нибудь может разбирался с проблемой комплексирования ИНС & GPS/ГЛОННАС? собственно вопросы возникают по схеме интегрирования с сильной связью(tightly coupled integration)

и вот ещё, по поводу:
Цитата(klen @ Apr 7 2011, 19:53) *
1. Акселерометры выдают сигнал пропорциональный проекции суммы векторов ускорения и mg (почему ? это к создателю которго Гагарин в космосе должен был увидеть по мнению некоторых) на ось чувствительности.
2. МЕМs гироскопы (правеольнее называть СКОРОСТНЫЕ ГИРОСКОПЫ) выдают сигнал пропорциональный угловой скорости врашения оси чувствительности (кстате замдумайтесь над скользким вопросом - А В КАКОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ это врашение подразумевается, из ответа следует что покоющийся на земле трехосевой скоростной (да и обычный механический) будут давть по всем осям ненулевый! значения)
3. нам нужно !
измерить координаты в системе координат связанной с земдей( ортодромические или декартовые неважно )
измерить ориентацию осей платформы в этойже системе координат

вопрос вопрос - как из 1 и 2 сделать 3, ответ - НИКАК. почему - чтоб измерить относительную координату нада два раза проинтегрировать сигнал с акскелерометра, как уже сдесь разжУЖЁжовывано!!! в сигнале на входе интеграторов нада скомпенсировать составляющие mg... а чтоб их скомпенсировать нада снать ориентацию. фигня вопрос - у нас есть гироскопы - сбрасываем на мерной горизонтали инреграторы интегрируем один раз и получаем углы ориентации... используем их для расчета сигнала с акселерометров и.... хрена лысого, через минуту - несколько Ваша замечательная платформа скажет вам ЧТО ОНА ОКАЗЫВАЕТСЯ ДВИГАЕТСЯ В СТОРОНУ АЛЬДЕБАРАНА ПО КРАТЧАЙШЕМУ ПУТИ СКВОЗЬ ЗЕМЛЮ!! причина? в сигналах датчиков имеется ОШИБКА ИЗМЕРЕНИЯ, в итоге эта ошибка интегрируется АЖ 3 раза один раз на гироскопах + 2 на акселерометрах. Че делать? вешатся!

почему нельзя?) допустим, в начале движения(полета) мы выставляем наш аппарат так, чтобы его оси(ну и оси связанной с ним ИНС) были направленны так, как нам надо(допустим на север). вычисляем матрицу косинусов либо кватернион этого положения. по ходу движения обновляем эту матрицу(кватернион), вычисляем свое текущее положение относительно геоцентрической(либо локальной, уому как удобнее) СК. ну и в этой СК осуществляем метод счисления пути!:) нет так разве?) (ну это если абстрагироваться от шумов и прочих ошибок, что в реале делать не стоитsm.gif )
@Ark
Совет простой: разберитеcь для начала с физикой явления. Освежите в памяти понятия об инерциальных СК и переходах из одной СК в другую. СК, связанная с Землей (как локальная, так и геоцентрическая), в данном случае уже не может приниматься инерциальной с требуемой степенью точности. Необходимо, как минимум, учитывать ее вращение со скоростью вращения Земли. Т.е. примерно 0,25 градусов в минуту...
Не учитывать это в таких задачах уже нельзя. Иначе Ваша система действительно может показать, что Вы движитесь "внутрь Земли в сторону Альдебарана", и при этом будет абсолютно права... wink.gif
do_it_self
да я вроде разбирался!..и про переходы из разных СК в другие освежал буквально перед написанием первого сообщения!))
снова соглашусь - скорость вращения матушки Земли никто не отменял, только вот дешевые МЕМСы (примерно до 2к$) её не фиксируют - уровень собственных шумов большой! а все эти переходы между системами нужны, чтобы считать все в одной СК и учитывать влияние этого, так горячо обсуждаемого в этом топике, g! и конечно же будут погрешности решения уравнений Пуассона, что в свою очередь скажется в погрешности ориентации после перехода из одной СК в другую...
в общем, со своей стороны, продолжу углубление в понимание физики вопроса и тд и тп, но буду очень рад и признателен, если опытные люди поделятся опытом!(вопросы, озвученные мною выше, остаются для меня открытыми!)
Спасибо!:)))
@Ark
Цитата
снова соглашусь - скорость вращения матушки Земли никто не отменял, только вот дешевые МЕМСы (примерно до 2к$) её не фиксируют - уровень собственных шумов большой!

В том-то и дело. Тем не менее за час "набежит" 15 градусов!
Это нужно ввести в модель априори, иначе "улетите к Альдебарану" и без помощи ошибок интегрирования... sm.gif
do_it_self
время автономной работ в нашей задаче не часы, а десятки секунд, но, тем не менее, замечание учтем! посмотрим, как это скажется на результатах моделирования...Спасибо!:)
НЕХ
Земля всё-таки вертится http://www.pabr.org/copernitron/copernitron.en.html
MEMS, оказалось ,чувствительны к магнитному полю Земли и его пришлось отключить
do_it_self
да)это уже выяснили и в модель внесли!)
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.