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磁力计如何用来计算姿态(1)

发布时间:2019-07-11 09:30 来源:未知 编辑:admin

  很久很久以前,做过行人惯性定位,主要用陀螺仪和加速度计,但航向发散问题,一直得不到解决,看过相关资料,说是可以用磁,但又听说,在室内,磁容易受干扰,精度会更差,从而也就,没有用磁来计算姿态。

  后来,机缘巧合之间,又接触到了磁,发现一点也不懂,就找文献看了看,总结之如下。

  磁场如同重力场一样,是地球的固有属性。地球磁场是一个矢量场,其方向是从磁南极指向磁北极,需要指出的是,磁北向与地理的北向不重合,存在一个夹角,称为 磁偏角。地球表面任何一点的地磁强度都可以用地磁矢量 F来表示,它的大小和方向通过地磁七要素来表示。如下图所示

  图中,O点为地球上某一观测点,X轴与地理纬度线平行,向东为正;Y轴与地理经度线平行,向北为正;Z轴与地平面垂直,向下为正。F为地磁矢量,F在XOY平面的投影H,称为地磁水平分量;X,Y,Z为地磁矢量在北向、东向和地下的分量;H与正北方向的夹角D称为磁偏角,规定北偏东为正;F与XOY平面的夹角I,称为磁倾角,向下为正。

  只要知道某个位置的  经、纬、高,就可以利用IGRF国际地磁参考模型或者WMM世界地磁模型,来获取到地磁七要素。

  如,利用geomag7.0软件,输入一个地点的经纬高和时间,就可以计算到该点的地磁七要素。

  获得观测点的地磁要素之后,东-北-天 坐标系下的三轴磁分量 X,Y,Z 便可以得到。

  假设,三轴磁阻传感器 对准载体坐标系进行安装,以东北天坐标系作为参考坐标系。实验地点的磁场矢量强度为F,东北天三个轴向的地磁分量为Hx,Hy,Hz.  同时,利用磁阻传感器测得的载体系下的三轴磁分量为 Mx,My,Mz.  则存在以下关系

  上述方程,Hx Hy Hz 可以通过磁场模型获得,Mx My Mz 通过磁阻传感器获得,但利用上式,还无法解出三个姿态角,因为上述三个方程不是互相独立的,因此需要知道至少一个姿态角,才能计算另外两个姿态角。

  在飞控涉及到的几个传感器中磁力计因该是属于最简单的传感器。在飞控上一般使用的磁力计传感器芯片是HMC5883L、HMC5983、MPU9250、MAG3110等。这些芯片利用的物理原理都相同,只是在精...博文来自:xian_z的博客

  上一篇 磁力计如何用来计算姿态(1)介绍了磁强计算姿态角的原理。本篇介绍,在无人飞行器上常用的加速度计+磁强计的定姿方法。静止状态抑或悬停状态:利用加速度计算横滚角(roll)和俯仰角(pitch),...博文来自:woewoewoe的博客

  ST对磁力计的介绍    电子罗盘(磁力计)是重要的导航工具,能实时提供移动物体的航向和姿态。随着半导体工艺的进步和手机操作系统的发展,集成了越来越多传感器的智能手机变得功能强大,很多手机上都实现了电...博文来自:wangguchao的博客

  现在越来越多的设备中都用到了加速度传感器(即加速计)、角速度传感器(即陀螺仪)、磁感应传感器(即磁力计)。但是很多人对这3类传感器,以及它们所产生的组合套装(比如3轴传感器、6轴传感器、9轴传感器等)...博文来自:不积跬步,无以至千里!

  1.关于磁力计的校准,我用了简单的方式,也就是拿着磁力计360度旋转,找到最大最小值,然后求得中心点。网上一堆的。2.就是磁力计和加速度计的摆放问题。由于我当时的摆放和加速度计只有Y轴相同,X轴反向,...博文来自:raominping的专栏

  版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。博主:shenshikexmu联系方式:问题考虑到IMU中,x,y,z轴的度量单位并不相同,假设各轴之间相互...博文来自:shenshikexmu的博客

  前言:我发现真的是验证了一句话,每次重看一遍书,都能发现新的东西,我发现看程序也是这样,没重看一边都会发现新的东西不想打字了,就直接贴我的ppt...博文来自:zouxu634866的博客

  Linux文件IOopen、dup、fork内核原理分析1、open一个文件 一个Linux进程启动后,会在内核空间创建一个PCB进程控制块,PCB是一个进程的私有财产。 这个PCB中有一个已打开文件...博文来自:的专栏

  文档参考:上海丙寅电子有限公司技术文档导语:磁力计传感器取自于大地磁感应的强度hx,hy,hz;1如何得到罗盘的方位角:怎么才能够从简单的3轴数据得到罗盘的方位角  1)当3轴磁力计工作时可以读到XY...博文来自:萧西朗的博客

  请读者自行把公式(3-1)计算出来,然后得到两个列向量,如下图:注意,网上关于俯仰角给出了不少公式,但是都是来自这两个向量的对应关系。我写出的应该是最简形式了。上图论文中的形式当然也可以,甚至写成俯仰...博文来自:Sonihr的犀牛园

  我读出 磁力计的原始数据 磁力计部分的数据 为什么是这样 很不正确 求 大神指点迷津论坛

  1.六轴与九轴的区别六轴包括:三轴加速度计、三轴陀螺仪九轴包括:三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁强计2.MPU6050简单介绍MPU6050是InvenSense公司推出的全球首款整合性6轴运动处理组...博文来自:black_yu的博客

  VR技术研究—9轴融合算法—磁力计校准(二)上一篇发现,在绘制磁力计后发现磁力计的圆心出现了明显的偏移,各轴的长度也不一样,如果不校准,融合的效果显然不够好。一、算法设计    为了解决这个问题我在也...博文来自:log_zhan的博客

  陀螺仪就是内部有一个陀螺,它的轴由于陀螺效应始终与初始方向平行,这样就可以通过与初始方向的偏差计算出实际方向。手机里陀螺仪实际上是一个结构非常精密的芯片,内部包含超微小的陀螺。加速计是用来检测手机受...博文来自:农场老马的专栏

  目录目录前言地磁场和航向角磁场干扰磁场校准椭球拟合算法HMC5883L三轴数字罗盘寄存器简介总结链接地址前言博主从来没有研究过磁力计,拿到一块HMC5883L就开始怼,记录瞎整磁力计的知识。也是对自己...博文来自:simon曦的博客

  一什么是磁力计、加速度计和陀螺仪以及他们之间的区别1、什么是陀螺仪、加速度计和磁力计?(1)陀螺仪(Gyroscope、GYRO-Sensor)也叫地感器,三轴陀螺仪的工作原理是通过测量三维坐标系内陀...博文来自:williamgavin的博客

  此文详细讲解了  磁力计  的基本工作原理、干扰产生的原因以及如何校准、磁力计与倾角传感器如何结合使用等内容。        原文地址:博文来自:aileenyuxiao的专栏

  上一次的博文中(点我打开)介绍了互补滤波法的算法流程和程序实现,但是仅仅只是融合了三轴加速度计和三轴陀螺仪的数据解算出姿态。由于机体水平时,加速度计无法测量绕Z轴的旋转量,即偏航角yaw,并且磁力计也...博文来自:hongbin_xu的博客

  原文地址:电子罗盘是一种重要的导航工具,能实时提供移动物体的航向和姿态。随着半导体工艺的进...博文来自:jj163zhuangzi的博客

  导:根据我前面的视频又说过这个流程:姿态角来自四元素,四元素取决于陀螺仪,陀螺仪存在温度漂移、零点漂移和时间积分误差,所以使用加计(理想与实际的err值)来pi校准陀螺;  现在,磁力计对航向角yaw...博文来自:萧西朗的博客

  A点坐标为 (X1, Y1) B点坐标为(X2, Y2) A点航角为C1度, B点航角为C2度(航角为过该点直线时间 所在坐标为A点, T2时间所论坛

  磁力计和加速度计初始姿态解算初始姿态解算原理牛顿迭代法迭代初值选取万向节锁...博文来自:HarryBoer的博客

  9轴MEMS惯性传感器初始姿态角的计算随着微机电系统(MicroElectromechanicalSystem,MEMS)技术的不断发展,基于MEMS的惯性传感器得到了更加广泛的应用,比如机器人跟踪导...博文来自:liutaojia的博客

  地理坐标系下该点的磁场强度为(M,0,D),磁力计测得的三轴磁场强度为(mx,my,mz)。当我们认为飞机是完全水平放在地上的时候,即Z轴和Zb轴是平行的时候,完全不用考虑垂直方向了。我们只用考虑XO...博文来自:逗倪豌儿

  一般定义载体的右、前、上三个方向构成右手系,绕向前的轴旋转就是横滚角,绕向右的轴旋转就是俯仰角,绕向上的轴旋转就是航向角...博文来自:zhc的博客

  [深入浅出多旋翼飞控开发][姿态篇][一][初识姿态估计]作者:BlueSkyGithub一.什么是姿态在学习姿态估计之前,我们先来了解一下,什么是“姿态”。想象一架飞机准备起...博文来自:王伟韵

  MPU9250作为主流的惯性器件,得到很多应用,本菜鸟也用它来测量姿态,但磁强计的数据就是读不出来。。。经过网友的提点,才搞定了。以下是在网上摘的图片原码,就是在写操作后,加了延时,数据就出来了。  ...博文来自:woewoewoe的博客

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  对于我喜欢和常用的网站我会特别介绍一下的,其他大家自己看着办吧。还有一点,一般专门的BT论坛会比这些搜索引擎收录快,发布站式的BT站也会比抓取的搜索引擎收录快。BT发布站我也会另外开的,这里偶尔带上几...博文来自:bug大牛的博客

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  扫二维码关注,获取更多技术分享nnn 本文承接之前发布的博客《 微信支付V3微信公众号支付PHP教程/thinkPHP5公众号支付》必须阅读上篇文章后才可以阅读这篇文章。由于最近一段时间工作比较忙,...博文来自:Marswill

  本篇文章是根据我的上篇博客,给出的改进版,由于时间有限,仅做了一个简单的优化。相关文章:将excel导入数据库2018年4月1日,新增下载地址链接:点击打开源码下载地址十分抱歉,这个链接地址没有在这篇...博文来自:Lynn_Blog

  最近比较有空,大四出来实习几个月了,作为实习狗的我,被叫去研究Docker了,汗汗!nnDocker的三大核心概念:镜像、容器、仓库n镜像:类似虚拟机的镜像、用俗话说就是安装文件。n容器:类似一个轻量...博文来自:我走小路的博客

  方法一:步骤:进入pycharm 安装路径下的bin目录下,输入如下命令:./pycharm.sh方法二:设置桌面快捷方式:参考博客:博文来自:yimixgg的博客

  weixin_42281282:请问图中这里的地理坐标系是北天东坐标系吧?还有姿态角的表示和欧拉角和转序有关也有关吧?如果换一个转序,是不是表达式就变了??

  weixin_42310224:我的采样频率很低,大约一秒钟采集20个数据,在使用您的这个代码处理数据时,报错了。错误为:巴特沃斯数字滤波器最小阶数选择函数5,0.02。请问【通带最大衰减】,【阻带最大衰减】,【通带截止频率】和【阻带截止频率】该如何设置。

  weixin_41583631:想问一下对于获取到的磁力计数据,怎么样才算是正确的?

http://caracurran.com/cipianjiao/242.html
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