[Aner 3]

Кто делал реализацию просьба поделитесь достигнутыми результатами, идеями, алгоритмами, ссылками, прогами. Задача в измерении пути в 2D, 3D используя MEMs акселерометр, гироскоп например такие ADXL345; L3G4200 или аналогичные. Допустимая точность, разбросы параметров. Скорость в пределах от 0 до 50км/час. 1 - предполагается прямолинейное равномерное движение в плоскости по прямой точка точка. 2 - предполагается криво-линейное не равномерное движение в плоскости по прямой точка точка. 3 - в 3D криво, неравномерно.

[andrey_p 0]

Кто делал реализацию просьба поделитесь достигнутыми результатами, идеями, алгоритмами, ссылками, прогами. Задача в измерении пути в 2D, 3D используя MEMs акселерометр, гироскоп например такие ADXL345; L3G4200 или аналогичные. Допустимая точность, разбросы параметров. Скорость в пределах от 0 до 50км/час. 1 - предполагается прямолинейное равномерное движение в плоскости по прямой точка точка. 2 - предполагается криво-линейное не равномерное движение в плоскости по прямой точка точка. 3 - в 3D криво, неравномерно.

 

Добрый день!

 

Некоторое время назад мне предстояло работать над похожей задачей, но с гораздо меньшими скоростями. К сожалению, проект заморозили практически на старте. Несколько дней изучал материалы по теме. Основная проблема, которую Вам придётся решать, это накапливание погрешности. В моём случае нужно было отслеживать положение платформы, перемещающейся неравномерно в трёх измерениях в замкнутом пространстве. Я хотел использовать дешевые видеосенсоры для привязки к реперным точкам при замедлении платформы, а в момент ускорения использовать данные гироскопа/акселерометра. В принципе проблема решалась только высокоскоростными видеосенсорами, но стоимость разработки (как и стоимость самих сенсоров) убивала это решение на корню. Поэтому решено было использовать гироскоп/акселерометр.

 

Я тогда сохранил несколько интересных ссылок. Первая ссылка - реклама некоего устройства, но демонстрация впечатляет. Вторая ссылка - лекция от GoogleTechTalks про Sensor Fusion.

 

http://www.youtube.com/watch?v=6ijArKE8vKU

 

http://www.youtube.com/watch?v=C7JQ7Rpwn2k

 

С уважением,

Андрей

Изменено 12 мая, 2014 пользователем a-p

[Aner 3]

http://habrahabr.ru/post/131555/

[Гость TSerg]

См./ищи "Бесплатформенные инерциальные навигационные системы"

[Aner 3]

См./ищи "Бесплатформенные инерциальные навигационные системы"

Но они совсем не MEMs_овские.

[amaora 20]

Хорошие БИНС расходятся по 1 м/с (в среднем минут за 20) и больше. А на дешевом MEMS только ориентацию можно удержать, с дрейфом величиной около угловой скорости земли. Если есть движение то еще хуже. MEMS акселерометр обычно используют как источник вертикали а не как в классических БИНС.

[_pv 52]

используя один акселерометр нельзя отличить поворот самого датчика от приложенного поперечного ускорения.

мемс гироскоп тут не поможет так как имеет большие смещения/дрейфы и очень быстро потеряет направление.

надо брать 3 разнесённых акселерометра, а еще лучше 4, чтобы не в одной плосткости находились, и по ним определять и ориентацию в пространтстве и направление ускорения.

однако чтобы получить смещения из ускорения, его надо интегрировать, причём дважды, поэтому любые минимальные смещения начинают очень быстро накапливаться.

то есть 1mg ошибки (а с обычными акселерометрами будет больше) или 10мм/с^2, за пару минут (100сек) превратится в a * t ^ 2 / 2 = 5м ошибки. ну и дальше квадратично за 20мин - 500м.

и это только длина пройденного пути при допущении что мы знаем куда перемещаемся, а с потерей ориентации в пространстве будет гораздо хуже, то есть за те же пару минут, мемсы что гироскопы, что акселерометры полностью забудут куда они изначально были направлены и в результате в какую именно сторону был двигается объект уже не узнать

[amaora 20]

надо брать 3 разнесённых акселерометра, а еще лучше 4, чтобы не в одной плосткости находились, и по ним определять и ориентацию в пространтстве и направление ускорения.

 

Есть какие-то результаты по такой схеме? Мне кажется это развалится быстрее ДУСов.

[_pv 52]

Есть какие-то результаты по такой схеме? Мне кажется это развалится быстрее ДУСов.

по сравнению с гироскопами, так можно по g ориентацию определять, хотя бы частично, с вращением вокруг оси параллельной g - беда.

 

 

[amaora 20]

по сравнению с гироскопами, так можно по g ориентацию определять, хотя бы частично, с вращением вокруг оси параллельной g - беда.

 

Без дополнительных предположений о траектории движения так же (как и в случае с акс. + дус) нельзя по акселерометрам определить ориентацию. Ну начнут они все выдавать вектор повернутый на 10 градусов, это будет ориентация или ускорение? Или в свободном падении все 0 будут показывать.

 

Добавка: Можно пересчитать показания акселерометров, чтобы постоянная составляющая скомпенсировалась а угловая осталась. Получается снова ДУС.

Изменено 12 мая, 2014 пользователем amaora

[_pv 52]

Без дополнительных предположений о траектории движения так же (как и в случае с акс. + дус) нельзя по акселерометрам определить ориентацию. Ну начнут они все выдавать вектор повернутый на 10 градусов, это будет ориентация или ускорение?

 

для этого их и надо несколько штук разнесённых в пространстве, так как тогда при повороте они угловое ускорение увидят и его можно проинтегрировать чтобы угол поворота получить. и поворот от ускорения всторону можно будет отличить.

Или в свободном падении все 0 будут показывать.

при отсутсвии силы тяжести ориентация по акселерометрам пожалуй хуже чем по гироскопам, там хотя бы только один раз интегрировать надо.

[fider 0]

Может быть, это будет интересно? У нас делали.

 

1. на конференции SibCon-2013 - 004n480.pdf

 

2. на конференции СПР-2014 - paper_SPR_2014.pdf

[Гость TSerg]

Но они совсем не MEMs_овские.

 

Ну и какая разница (в плане математики), из чего сделаны аксели или ДУС-ы?

 

[Aner 3]

Ну и какая разница (в плане математики), из чего сделаны аксели или ДУС-ы?

Разница: как в физике работы, в мат. обработке, в стоимости ДУС.

И все же я прошу ответить того, у кто есть опыт и результаты именно с MEMs.

fider спсибо за этот файлик - на конференции СПР-2014

[amaora 20]

для этого их и надо несколько штук разнесённых в пространстве, так как тогда при повороте они угловое ускорение увидят и его можно проинтегрировать чтобы угол поворота получить. и поворот от ускорения всторону можно будет отличить.

 

при отсутсвии силы тяжести ориентация по акселерометрам пожалуй хуже чем по гироскопам, там хотя бы только один раз интегрировать надо.

 

Сначала говорите, что такая схема позволит определять ориентацию в отличии от гироскопов, теперь оказывается нужно интегрировать угловую скорсть, то есть получается так же как и с дусами.

 

Можно и с акселерометров угловую скорость снимать исходя из их статической связи, без интегриирования ускорений. Но будет ли это давать результат лучшем дус, сомнитильно.