基于磁力计和陀螺仪的北向计算

Posted 2023-04-14

【中文标题】基于磁力计和陀螺仪的北向计算

【英文标题】：North calculation based on magnetometer and gyroscope

【发布时间】：2012-03-04 19:49:36

【问题描述】：

我需要计算“朝向”（不管它是基于真北还是磁北）。正如在 ios 设备上看到的那样，CLLocationManager 返回的CLHeading 对象通过相应的属性为我们提供了真航向和磁航向。此外，我们可以很容易地看到，这些值与设备的顶部（设备坐标系的正 Y 轴）有关，这对我的目的不利。

我真正需要的是计算与设备屏幕（Z轴）相关的朝向，因为我不需要指南针，而是AG应用程序之王。问题是当您将设备旋转到横向时，您会从面向方向获得向左或向右的航向值，这就是我最终需要的。 据我所知，我可以获得磁力计“原始”数据（以微特斯拉为单位，每个设备轴的值从 128 到 -128）以及陀螺仪“原始”数据（有三种类型：欧拉天使，旋转矩阵或四元数）。我需要知道，我需要应用哪些计算来获得“面向”方向而不是“航向”。

【参考方案1】：

我不久前就成功了，因为我没有看到任何答案，所以我决定将我的解决方案放在这里，以供那些将搜索相同问题的答案的人...

_motionManager = [[CMMotionManager alloc]init];

    if (_motionManager.gyroAvailable) 
        _motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1.0/20.0;
        [_motionManager startDeviceMotionUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue] 
                                            withHandler:^(CMDeviceMotion *motion, NSError *error) 
         
             CMAcceleration gravity = motion.gravity;
             CGPoint tiltVector = CGPointMake(-gravity.x, -gravity.y);
             _tiltAngle = [self angleYAxisToVector:tiltVector];

             CLLocationDirection heaqding = [[SVSession sharedSession] heading].trueHeading;
             double newHeading = fmod(heaqding + _tiltAngle, 360.0);
             self.azimuth = degreesToRadian(newHeading);

             [self updateLocations]; //this function updates my ui for the new heading
         ];
     else 
        NSLog(@"No gyroscope on device.");
        [_motionManager release],_motionManager = nil;
    

这里有一些额外的 sn-ps 可能有助于理解这个例子：

-(double)angleYAxisToVector:(CGPoint)vector
    double dX = vector.x;
    double dY = vector.y;

    if(dY == 0)
        if(dX > 0)
            return 0.0;
        else
            if(dX < 0)
                return 180.0;
            else
                return -1;
            
        
    

    double beta = radiansToDegrees(atan(dX/dY));
    double angle;
    if(dX > 0)
        if (dY < 0)
            angle = 180 + beta;
        else
            angle = beta;
        
    else
        if (dY < 0)
            angle = 180 + beta;
        else
            angle = 360 + beta;
        
    
    //    NSLog(@"angle = %f, normalized = %f",beta,angle);
    return angle; 


#define degreesToRadian(x)              (M_PI * (x) / 180.0)
#define radiansToDegrees(x)             ((x) * 180.0 / M_PI)
#define degreesToRadians(x)             degreesToRadian(x)
#define radiansToDegree(x)              radiansToDegrees(x)

编码愉快...

【讨论】：

哦...你不会找到它。这是我的一些课。我曾经把最后一个标题存储在那里。

这非常有用。对于那些发现这一点的人，可能不是 100% 清楚这段代码会做什么，但如果你想找出设备面对的方式，不管是横向还是纵向，这都能做到。