Kann ein 3-Achsen-Magnetometer beim Bewegen/Beschleunigen neigungskompensiert werden?

Ich habe ein Magnetometer, einen Beschleunigungsmesser und einen Kreisel, die alle schwimmen gehen (an einer Person befestigt). Die Daten werden protokolliert, und ich habe jetzt eine Stichprobe dieser Daten.

Ich möchte den magnetischen Kurs berechnen, in dem der Benutzer unterwegs war. Alle Dokumente, die ich zu neigungskompensierten Kompassen finden kann (sie gelten hauptsächlich für Telefone), erwähnen jedoch nichts über die gleichzeitige Beschleunigung, was in meiner Anwendung geschieht . Es scheint mir, als würde dies die Neigungskompensation sehr schwierig machen; es wäre nur im Stand möglich.

Weiß jemand, ob es möglich ist?

Sie sollten in der Lage sein, unmittelbare Vektoren zu berechnen und diese Vektoren dann über etwa 10 bis 20 Sekunden zu mitteln, um vernünftige Ergebnisse zu erzielen ... ? Die Tiefpassfilterung sollte noch besser sein. Ich mache keine Antwort, weil dies etwas spekulativ ist.
Selbst wenn es steht, beschleunigen Sie gleichzeitig . Ihr Beschleunigungsmesser misst die Erdbeschleunigung. Was fragst du eigentlich?
@Samuel Ja, ich weiß, dass ich die 1-g-Beschleunigung in der Z-Achse haben werde. Ich dachte, das ist es, wonach die Neigungskompensation sucht. Ich weiß also nicht, wie gut es funktioniert, wenn zusätzlich zur Schwerkraft eine zusätzliche Beschleunigung auftritt.
@ThomasO 1g Beschleunigung in der Z-Achse ist der Trivialfall, das Gerät wird nicht gekippt, fertig. Jede Neigungskompensation, die etwas wert ist, wird sich mit jedem anderen Fall befassen. Es scheint, dass Sie eigentlich den Schwerkraftvektor von den anderen Beschleunigungen trennen oder das Gerät zu einem AHRS machen wollen. Richtig? Können Sie die Kinematik des menschlichen Befestigungspunkts für Ihre Berechnungen verwenden?
@Samuel - ah ja, ich verstehe, was du meinst. In meinem Fall kann ich mich nicht auf den Beschleunigungsmesser verlassen, um die Ausrichtung herauszufinden, also kann ich die Neigung trotzdem kompensieren?
@ThomasO Vielleicht. Ich würde mich auf das Gesamtbild konzentrieren. Es ist möglich, dass Sie die Überschrift immer noch erhalten, wenn Sie alle Ihre Bekannten für das System anschließen. Wie ich im vorherigen Kommentar angedeutet habe, wird Ihnen das Einbeziehen der Informationen darüber, wie das Gerät am Körper befestigt ist, ziemlich helfen, da es die möglichen Ausrichtungen einschränkt, mit denen Sie umgehen müssen. Sie werden nicht in der Lage sein, zu rechnen, aber Sie können sich ein Bild von Richtung und Dauer machen.

Antworten (1)

Irgendwie ist mir diese Frage zu dem Zeitpunkt, als sie gestellt wurde, nicht aufgefallen, sonst hätte ich früher geantwortet.

Ja, was Sie tun möchten, ist definitiv möglich, und es gibt Software, die Ihnen dabei hilft, aber leider sind einige davon ziemlich teuer.

Grundsätzlich müssen Sie so etwas wie einen Kalman-Filter verwenden , um alle Ihre Daten (Rohbeschleunigung, Winkelgeschwindigkeit und Magnetfeldmesswerte) zu einem vollständigen Modell des Sensors zu kombinieren, das sowohl seine relative Position als auch seine absolute Lage (Ausrichtung) enthält. (Wenn Sie auch so etwas wie einen GPS-Empfänger hinzufügen, können Sie auch die absolute Position erhalten.)

Der Filter arbeitet so, dass er das Magnetometer verwendet, um die Langzeitfehler (z. B. Offset- und Skalenänderungen) in den Beschleunigungsmessern und Kreiseln zu korrigieren, und dann können Sie diese Schätzung der Lage des Sensors verwenden, um zu neigen. kompensieren Sie die Magnetfeldmessungen, um einen magnetischen Kurs zu erhalten. Als Bonus erhalten Sie auch den wahren "Kurs über Grund" des Sensors aus der Sequenz der Positionsschätzungen, die von der Überschrift abweichen können, wenn der Schwimmer in einer Art Querströmung schwimmt.

Was die Software für diese Art der Nachbearbeitung betrifft, so heißt ein Beispiel, das mir bekannt ist, Inertial Explorer , aber es ist sehr teuer und für Ihre Anwendung wahrscheinlich viel zu viel des Guten. Wenn Sie sich umsehen, sollten Sie in der Lage sein, Open-Source-Projekte zu finden, die Ihren Anforderungen entsprechen.

Kann ein 3-Achsen-Magnetometer beim Bewegen/Beschleunigen neigungskompensiert werden?
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