来自智能手机的后处理传感器读数 - 从磁力计计算的重力

Posted 2023-03-05

【中文标题】来自智能手机的后处理传感器读数 - 从磁力计计算的重力

【英文标题】：Post-processing sensor readings from smartphone - gravity calculated from magentometer

【发布时间】：2013-03-18 13:38:42

【问题描述】：

我现在正在尝试从记录加速度计、陀螺仪和磁力计输出的 android 应用程序中提取 Matlab 信息。由于我需要找到线性加速度，我假设我可以从加速度计计算它，并考虑重力。我认为应该可以通过根据磁力计输出（地球磁场）检查手机方向来找到它。但我无法用任何公式得到正确的结果。借助磁力计可以找到重力矢量，我说得对吗？如果是这样，我应该如何解释传感器读数？

【问题讨论】：

我认为您需要某种形式的校准时间。例如已知电话静止的时期。然后你会得到两个向量，一个是重力加速度，一个是磁场引起的磁力计。

但是我有一个实际测量线性加速度的应用程序，它似乎是正确的，无需校准。它是如何做到的？

【参考方案1】：

不，不可能从磁力计中找到重力。

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你要找的东西叫做sensor fusion。我已经根据这个手稿为Shimmer platform实现了sensor fusion，它基本上是一个教程：

Direction Cosine Matrix IMU: Theory

我强烈推荐的另一个资源是Sensor fusion on Android devices.

但是你为什么要自己做呢？ SensorManager 已经提供了您想要的。

【参考方案2】：

您可以通过对加速度计值进行低通滤波器以获取重力，然后从重力中减去加速度计值来获得线性加速度。下面的代码来自http://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorEvent.html

public void onSensorChanged(SensorEvent event)
 
      // alpha is calculated as t / (t + dT)
      // with t, the low-pass filter's time-constant
      // and dT, the event delivery rate

      final float alpha = 0.8;

      gravity[0] = alpha * gravity[0] + (1 - alpha) * event.values[0];
      gravity[1] = alpha * gravity[1] + (1 - alpha) * event.values[1];
      gravity[2] = alpha * gravity[2] + (1 - alpha) * event.values[2];

      linear_acceleration[0] = event.values[0] - gravity[0];
      linear_acceleration[1] = event.values[1] - gravity[1];
      linear_acceleration[2] = event.values[2] - gravity[2];