传感器融合与跟踪工具箱中的IMU传感器测量是什么?

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Guillaume Charland便
Guillaume Charland便 2019年10月18日
评论道: GUNHEE月球2021年5月14日
IMU传感器 传感器融合和跟踪工具箱 世界框架是NED,传感器框架在哪里 Front-Right-Down 似乎IMU的测量是比力的相反,根据[1](eq. 3.97)是 其中P为平台框架或体框架。[2]等多个知名作者也给出了相同的定义 I是空间固定的轴 是关于原点的位置向量。[3]也是一样,比力定义为 在哪里 是万有引力。按照前面的定义,在一个NED世界中用FRD坐标系静止在桌子上的IMU应该测量桌子向上推到它上的力。因此,测量应该是 我可以用我手边的SBG椭圆IMU来确认。现在假设IMU向前滑动 然后在桌子上测量比力
看来mathworks决定将具体的力定义为 我的问题是: 为什么要选择这个惯例,是否有一些文档来解释这个选择?
作为一个例子,这里我生成了一个在x轴上具有+1.0加速度的IMU轨迹,使用的代码修改自 示例页面
fs = 100;
Nsamples = fs * 1;
traj = kinematicTrajectory (“SampleRate”fs);
accBody = 0 (nsamples, 3);
accBody (: 1) = 1;
angVelBody = 0 (nsamples, 3);
[取向,~ ~,accNED angVelNED] = traj (accBody angVelBody);
IMU = imuSensor (“accel-mag”“SampleRate”fs);
[accelReadings, magReadings] = IMU (accNED、angVelNED取向);
图(1)
t = (0: (nsamples-1)) / fs;
情节(t, accelReadings)
传奇(“轴”“轴”z轴的
ylabel (“加速度(m / s ^ 2)”
标题(的加速度计读数
这将导致
我们可以观察到,即使我在x上加速+1,我在x上测量-1。
[1] Jay Farrell, 2008。辅助导航:带有高速率传感器的GPS(1版)。McGraw-Hill公司,纽约,纽约,美国。100页
[2] Titterton,大卫;韦斯顿,约翰:“捷联惯性导航技术”(雷达,声纳和导航,2004)。24页
保罗·D·格罗夫斯 GNSS、惯性和多传感器组合导航系统原理 ,第二版。页67 - 68

接受的答案

瑞安齐射
瑞安齐射 2019年10月18日
嗨,盖伊表示,
谢谢你的详细解释,并为造成的混乱道歉。
你是对的,我们把比力定义为重力减去加速度。这样做是因为IMU传感器模型和相应的方向滤波器是基于 开源传感器融合包
在这个包中,加速度计读数被定义为“航空航天(NED)”参考系的“重力加速度”。更多信息可以在上面包链接中的“坐标系统”文档中找到。
谢谢,
瑞安
2的评论
GUNHEE月球
GUNHEE月球 2021年5月14日
谢谢你的回答。我也在想这个问题。在我看来,这似乎是不现实的,因为平台加速和IMU输出在物理上是无关紧要的。但现在我能理解了。

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