[Mityan 0]

Кто выполнял, поделитесь, пожалуйста. Хотя бы в общих чертах.

 

Спасибо.

 

 

[Tanya 4]

Кто выполнял, поделитесь, пожалуйста. Хотя бы в общих чертах.

Спасибо.

А хотя бы в общих чертах расскажите, что такое ДУС и его интеграл.

[Mityan 0]

Датчик угловых скоростей. Его еще МЕМС гироскопом называют.

Интегрирование сигнала ДУС по трем осям дает угловое положение объета - курс, крен, тангаж. Да вот беда - ошибка интегрирования накапливается. И хотя наше устройство лежит на столе, как мы видим глазом, все математические данные говорят о том, что оно медленно крутится.

Магнитное поле Земли относительно статично, вращение устройства приводит к изменениям проекций вектора магнитного поля на оси, из которых можно вычислить те же крен, тангаж и курс, но уже без ошибки интегрирования. Но и тут не все так просто. Вот я и решил спросить

[Alecsej 0]

Фильтр Калмана

[Mityan 0]

Спасибо за идею. А лично Вы уже проектировали такой, или просто в книжках читали, что обычно на всякую такую ерунду в БИНС калмана натравливают?

[Alecsej 0]

Принцип рабочий.

Где-то даже открытые проекты попадались.

Еще как вариант метод наименьших квадратов, но там возможны проблемы с обращением матриц.

 

[Mityan 0]

Принципы - да, но не совсем понятно, как их реализовывать на практике.

Магнитометр и ДУС показывают, мягко говоря, не совсем одно и то же. Когда я вращаю устройство вокруг оси чувствительности ДУС (допустим, Х, т.е. вращение в плоскости OYZ), его интеграл дает угол поворота. Ровно на тот же угол поворачивается как сам вектор магнитного поля Земли (имеется ввиду в системе отсчета устройства), так и его проекция на плоскость OYZ. Но эта проекция изменяется и при вращении в других плоскостях.

С ДУС еще одно НО: если вращать его по оси, которая не совпадает с осью чувствительности, он показывает меньшую угловую скорость (видимо, проекцию полного вектора угловой скорости на свою ось). В этом случае, например, я совершил полный оборот и положил устройство на место, а интеграл ДУС говорит, что поворот совершен, например, на 250 или сколько там еще градусов вместо 360.

Может быть, дело в том, что мне не хватает данных - вы только не смейтесь, но у меня пока один (одноосевой) ДУС, остальные заказаны, но не прибыли еще.

Известно, что zero-rate level у ДУС плавает, что может дать нам при полностью неподвижном устройстве уход угла поворота в бесконечность ос временем. Его изменения я постоянно отслеживаю и вычитаю, что избавляет нас от данного явления, но остается еще вот что: при вращениях я не могу его отслеживать. Получается: повернул, например, и вернул на место. Выход ДУС показал сначала положительную, затем отрицательную угловую скорости. Суммы этих отсчетов (положительных и отрицательных, т.е. интегралы) не равны, а это приводит к тому, что по математике устройство не вернулось в прежнее угловое положение. Образовалась ступенька, которых со временем также может набежать очень много, что даст большую ошибку.

Вот ее я и хотел корректировать магнитометром. Предполагая, что магнитное поле Земли - достаточно медленно меняющийся параметр по сравнению с маневрами устройства. Но с математикой пока разобраться не могу.

Конечно, вариант сделать алгоритм на логике, т.е. если там по такой-то си поменялось, а по такой-то нет, то этот интеграл ДУС скорректировать на столько-то. Но это очень ненадежно.

[Plain 168]

Сколько проблем, и на пустом месте. Задача решается инклинометром.

[Mityan 0]

Не уверен, что это панацея. Как инклинометр ведет себя в движении?

Полно литературы по ИНС, и везде встречаются слова "акселерометр", "гироскоп", "датчик угловых скоростей", "магнитометр". А "инклинометр" встречается редко.

[Plain 168]

Как инклинометр ведет себя в движении?

Абстрактный инклинометр в абстрактном движении — естественно никак.

[Tanya 4]

Абстрактный инклинометр в абстрактном движении — естественно никак.

Ну... не совсем. Абстрактный инклинометр покажет вектор эффективной силы тяжести - настоящую гравитацию и все ускорения.

[Mityan 0]

Для тех, кто занимается этими датчиками - а значит, в какой-то степени и ИНС тоже - прошу глянуть мой вопрос по математике кватернионов в соответствующем разделе:

 

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=103697

[Plain 168]

Да не поможет здесь никакая математика. Гораздо эффективнее просто локализовать ошибку примитивным способом — поставить с десяток гироскопов в разных плоскостях. А для нуля горизонта без датчика гравитации не обойтись, и компас таковым однозначно не является.

[Mityan 0]

Тут на форумах кто-то приводил ссылку на статью каких-то китайцев про MEMS gyroscope array. Но мне пока разрешен только один (ну, 3 одноосевых). Идея такая: допустим, время маневров устройства относительно мало по сравнению с временем существенного изменения вектора В (маг. поля З.), поэтому можно, сравнив путешествие этого вектора с интегралом ДУС, последний скорректировать (убрать ступеньку).\

А китайцы пишут, что при размножении датчиков точность улучшается пропорционально sqrt(N), поэтому для существенного улучшения их необходимо слишком много, особенно дешевых.

[Plain 168]

при размножении

Это ни разу не равно сказанному мною.

 

Калибровка состоит в том, что при физическом нуле каждый из датчиков покажет свой фактический ноль.