orientation - 使用陀螺仪和加速度计获取方向

Question

• 我想监视设备在 2 轴上的方向：非常简单：哪条路是向下的。
• 它必须在延长的时间段（12 小时）内保持准确性
• 它将受到围绕所有轴的旋转和加速度

该设备将是带有标准陀螺仪/加速度计的 Android 手机。使用这两种传感器类型，是否可以满足上述要求？

到目前为止，我的想法是：单独的加速度计无法实现这一点，因为给定任何一组瞬时值，不可能将重力和空间加速度分量分开。我无法理解陀螺仪如何帮助解决这个问题。是否有任何聪明的公式/算法可以解决这个问题？

谢谢

Answer 1

结合加速度计和陀螺仪数据的一种简单方法是使用互补滤波器。这样，您就不会遇到陀螺仪漂移和加速度计噪声的问题。它也比卡尔曼滤波器更容易理解和使用。

您将使用积分计算陀螺仪的角度。对于加速度计，您将使用 tan2 函数来确定重力矢量的位置。然后，互补滤波器将组合这两个角度，如下所示：

角度 = 0.98*(角度 + 陀螺数据*dt) + 0.02*accAngle

请注意，您如何只获取加速度计数据的一小部分（刚好足以补偿漂移）。因此，您将使用陀螺仪数据进行快速变化，但从长远来看，您将继续遵循加速度计角度计算的平均值，以免漂移。

我希望这有帮助。如果您需要更多信息和 C 代码示例，我在这里写了一篇关于它的文章