accelerometer - 如何制作欧拉罗盘？

Question

我想构建类似于欧拉指南针的东西，我需要一些指导。使用加速度计和磁传感器，我设法计算了偏航角、俯仰角和滚动角（弧度）。现在，下一步应该是什么？我在互联网上搜索了几个小时，但找不到相关的东西。我应该根据参考轴组成角度吗？

Answer 1

我假设您指的是 Android Play Store 上的 Euler Compass？
加速度计和磁罗盘读数非常嘈杂。如果您还考虑陀螺仪，可能会使用卡尔曼滤波器或类似的东西，您会得到更好的结果。在 Windows 平板电脑上，大部分复杂的数学运算已经为您完成，但在 Android 和 iPhone 上，您必须自己完成：

我建议您从表示设备方向的变换矩阵开始。如果您只对方向感兴趣，则可以使用 3x3 矩阵，如下所示：
1 0 0（第一行是指向 X 轴的向量）
0 1 0（第二行是指向 Y 轴的向量）
0 0 1（第三行是指向Z轴的向量）

首先将陀螺仪旋转应用于您的矩阵。
陀螺仪为您提供围绕每个轴的加速度。
乘以时间，得到角速度。（速度）
再次乘以时间，得到角距离。（度）
短期内，陀螺仪与其他两个传感器相比非常准确和稳定，但它没有固定的参考点，与其他两个传感器一样。即它只给你你移动的角距离，因为你以前的阅读，所以随着时间的推移，舍入误差会导致它慢慢偏离路线。这就是其他两个传感器进来的地方......（用它们来抵消陀螺仪的漂移。）
加速度计和磁力计在排序术语中非常嘈杂，但您可以通过取几个连续读数的平均值来获得更准确的结果。（低通滤波器）这使它们变得迟缓，但从长远来看更准确......陀螺仪的相反弱点。因此，诀窍是将它们结合起来，以充分利用两者。;)

加速度计代表向下矢量，磁力计代表北向矢量。所以，看看你的矩阵向下向量和加速度计的向量之间有什么区别，然后将你的矩阵向加速度计的方向旋转。不是一路...只是小步，以避免引入噪音，但足以抵消陀螺仪的漂移。（不断重新校准。）然后对磁罗盘进行同样的操作。

现在你应该有一个相当准确地代表你的设备方向的旋转矩阵。接下来，您只需在矩阵中添加一个空白行和列，并将其传递给 OpenGL，这样您就可以渲染您的图形。

我希望这有帮助。

雷内