加速度计的速度

Posted 2023-02-21

【中文标题】加速度计的速度

【英文标题】：Velocity from Accelerometer

【发布时间】：2017-08-25 03:39:31

【问题描述】：

我得出的结论是，在安卓设备中给定加速度计，不可能确定速度。假设我的初始速度为零，用于获得速度的积分模式将是

v_ib_b = old_v_ib_b + f_ib_b * dt ,

其中 v_ib_b 是惯性体框架中沿体轴解析的速度，f_ib_b 是加速度计测得的力。 如果我想计算智能手机在本地导航框架 ENU 中的速度，可以使用以下公式（简化 Bortz 方程，忽略科里奥利/双桨和运输速率）：

v_eb_n = old_v_eb_n + (C_b_n * (f_ib_b + 0.5 * cross(omega_ib_b, f_ib_b)) - g) * dt

其中 C_b_n 是 ENU 的旋转矩阵体。 我尝试使用Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR、MadgwickAHRS 和我自己的传感器融合来分别获得 ENU 框架中的方向和旋转矩阵。无论使用哪一个，这都是在骑自行车时在几分钟内积分速度的输出（智能手机安装在面向天空的车把上）：

这是集成的原始数据：

我假设加速度计的性能很差，噪音很大，并且随着时间的推移会抵消任何测量结果，因此无法获得速度。有什么想法吗？

【参考方案1】：

加速度的相对非常小的变化会混入噪声中。是否有什么东西阻碍了 GPS 数据的使用？另一个方向是将陀螺仪数据与加速度计数据相结合，以更好地降噪，创建一个完整的 IMU。

【讨论】：

陀螺仪和加速度计相结合是什么意思？如果您说的是传感器融合，我已经这样做了以获得方向。