卡尔曼姿态程序小有收获

cw628 · 发表于 2012-6-28 11:43:29

本帖最后由 cw628 于 2012-6-28 11:44 编辑

用论坛上的卡尔曼程序＋L3G4200＋Lis35d（加速度计）做了个姿态检测，已经可以有效的进行数据融合，能有效滤波，但有个困扰：论坛上的卡尔曼程序中用加速度计求角的函数是atan2(y,z)，当转到x轴朝地面时，y,z的分量基本为0，反正切求出了的角度精度很差，此时的姿态程序就出问题了，请问这个是不是所谓“6自由度”的概念？也就是说如果只用陀螺仪和加速度计只能求得重力加速度在Z轴有分量时的姿态？即只能感知6个方向的姿态？还要加其他什么传感器才能达到“9自由度”？

feng_matrix · 发表于 2012-6-28 11:57:40

地磁方向垂直于重力方向，楼主的YZ轴重力最分量接近零的时候，地磁分量确最大

参考重力轴可算两轴姿态（无航向），参考地磁轴可算两轴（无横滚）

共四轴冗余一轴，融合就是，再融合GPS就是捷联惯导

cw628 · 发表于 2012-6-28 12:20:37

feng_matrix 发表于 2012-6-28 11:57
地磁方向垂直于重力方向，楼主的YZ轴重力最分量接近零的时候，地磁分量确最大

参考重力轴可算两轴姿态（无 ...

感谢feng_matrix的解答，我理解的是需要增加一个地磁传感器来和Z轴的陀螺仪融合后算出偏航角吗？

feng_matrix · 发表于 2012-6-28 13:45:24

cw628 发表于 2012-6-28 12:20
感谢feng_matrix的解答，我理解的是需要增加一个地磁传感器来和Z轴的陀螺仪融合后算出偏航角吗？ ...

是增加三轴地磁传感器，就如同三轴加速度传感器一样。

陀螺仪本来就是三轴对称的

只有这九个传感器一起才是完整的。

g921002 · 发表于 2012-6-28 14:17:16

atan2(y,z) <---這個公式只能用在pitch和roll角度在30度以內。

cw628 · 发表于 2012-6-28 14:49:40

g921002 发表于 2012-6-28 14:17
atan2(y,z)

难道还有另外的公式？

xue_xi_zhong · 发表于 2012-6-28 16:00:05

楼主用的公式只适用单轴的，四轴应该用：x=atan(picth/sqrt(roll*roll+yaw*yaw)); 此时得到的是弧度值 x=x/3.14*180; 其中picth，roll,yaw为加速度读出的值，x即为pitch轴的角度

js200300953 · 发表于 2012-6-28 22:22:01

feng_matrix 发表于 2012-6-28 11:57
地磁方向垂直于重力方向，楼主的YZ轴重力最分量接近零的时候，地磁分量确最大

参考重力轴可算两轴姿态（无 ...

地磁方向不一定垂直于重力方向，有磁倾角。
我在佛山，实测（计算加速度计和3轴罗盘的夹角）磁倾角有44度。

feng_matrix · 发表于 2012-6-29 08:47:50

js200300953 发表于 2012-6-28 22:22
地磁方向不一定垂直于重力方向，有磁倾角。
我在佛山，实测（计算加速度计和3轴罗盘的夹角）磁倾角有44度 ...

用地磁就得根据地理位置校正，与环境与地质结构关系很大

john800422 · 发表于 2012-6-30 18:32:54

請問樓主使用的軟體叫甚麼名子??

可以下載的到嗎??

cw628 · 发表于 2012-7-1 15:31:41

xue_xi_zhong 发表于 2012-6-28 16:00
楼主用的公式只适用单轴的，四轴应该用：x=atan(picth/sqrt(roll*roll+yaw*yaw)); 此时得到的是弧度值 x=x/ ...

x=atan(picth/sqrt(roll*roll+yaw*yaw)); 怎么能得出x的角度？如果公式中roll是x轴加速度，yaw为z轴加速度，pitch为y轴加速度的话，我画了个图看了看这个公式得出的根本不是绕x轴的角度！要配合陀螺仪算姿态的话，必须用加速度计计算出绕x轴旋转角度（不是和X轴的夹角！而是绕X轴的旋转角度），才能和x轴陀螺仪融合算姿态！！是否有其他计算方法或者融合方法？还请知道的TX不吝赐教！

cw628 · 发表于 2012-7-1 15:32:31

john800422 发表于 2012-6-30 18:32
請問樓主使用的軟體叫甚麼名子??

可以下載的到嗎??

台湾同胞吗？软体？还繁体字？

john800422 · 发表于 2012-7-1 17:37:32

cw628 发表于 2012-7-1 15:32
台湾同胞吗？软体？还繁体字？

是的

UART接收的Software
是自己做的嗎??還是下載的??

最近在製作四軸, 有這些Software會比較方便分析
請問可以提供載點嗎??

cw628 · 发表于 2012-7-1 18:09:07

john800422 发表于 2012-7-1 17:37
是的

UART接收的Software

这个软件是论坛里面一位兄弟写的，很好用，http://www.amobbs.com/thread-5468886-1-1.html

xue_xi_zhong · 发表于 2012-7-2 11:16:38

cw628 发表于 2012-7-1 15:31
x=atan(picth/sqrt(roll*roll+yaw*yaw)); 怎么能得出x的角度？如果公式中roll是x轴加速度，yaw为z轴加速 ...

roll是y轴的加速度，至于原理论坛有的，我给你发一个PDF看看吧

xue_xi_zhong · 发表于 2012-7-2 12:43:13

另外想问一下，楼主的卡尔曼在哪下的

cw628 · 发表于 2012-7-2 18:32:00

xue_xi_zhong 发表于 2012-7-2 11:16
roll是y轴的加速度，至于原理论坛有的，我给你发一个PDF看看吧

帅哥，你说的是哪个公式？

flyforyou85 · 发表于 2013-3-19 21:42:24

楼主，你好！我现在也在做四轴，我的硬件什么的，都做好了，就是姿态解算和控制算法没搞定！

能不能交流下，如何姿态解算那部分，怎么去实现的！

我的QQ：361219902

谢谢！

残忆视觉 · 发表于 2013-3-22 21:34:21

有没有中文的，英文的看不懂

卡尔曼姿态程序小有收获

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