После выбора аппаратной базы (двойной STM32, каскад датчиков WT901 + LSM6DSV16X + LIS2DW12) наступает этап, который инженеры любят и ненавидят одновременно: программная реализация навигационного алгоритма. Эта часть посвящена математике, фильтрам и тому, как не сойти с ума, интегрируя шумные измерения в реальные координаты. Текст ориентирован на специалистов, поэтому скучноватые места будут разбавлены самоиронией и примерами из практики.
Рубрика «инерциальные датчики»
Часть 4. Алгоритмы: как превратить сырые данные в координаты
2025-08-19 в 10:26, admin, рубрики: авиация, инерциальная навигация, инерциальная система навигации, инерциальные датчикиЧасть 3. Аппаратная часть: от микросхемы до дисплея
2025-08-12 в 11:45, admin, рубрики: авиация, авионика, инерциальная навигация, инерциальные датчикиВыбор процессора и датчиков
Идея собрать инерциальный навигатор пришла в голову быстро, но подобрать подходящие компоненты было сложнее. Главный микроконтроллер должен иметь достаточную вычислительную мощность для интегрирования уравнений движения и работы пользовательского интерфейса, при этом потреблять минимум энергии. Я выбрал контроллер семейства STM32 от STMicroelectronics, основанный на ядре ARM Cortex‑M. Этот чип обладает богатым набором периферии (I²C, SPI, UART, SDIO) и аппаратным блоком плавающей точки. К тому же компания ST поставляет готовые программные библиотеки для работы с MEMS‑датчиками.
Оценивание пространственной ориентации, или Как не бояться фильтров Махони и Маджвика
2019-02-04 в 8:26, admin, рубрики: GNSS, imu, акселерометр, Алгоритмы, гироскоп, Глобальные системы позиционирования, инерциальные датчики, квадрокоптер, кватернионы, магнитометр, математика, матрица вращения, мультикоптеры, робототехника, углы ЭйлераО чём речь
Появление на Хабре поста о фильтре Маджвика было по-своему символическим событием. Видимо, всеобщее увлечение дронами возродило интерес к задаче оценивания ориентации тела по инерциальным измерениям. При этом традиционные методы, основанные на фильтре Калмана, перестали удовлетворять публику — то ли из-за высоких требований к вычислительным ресурсам, неприемлемых для дронов, то ли из-за сложной и неинтуитивной настройки параметров.
Пост сопровождался весьма компактной и эффективной реализацией фильтра на C. Однако судя по комментариям, физический смысл этого кода, а равно и всей статьи, для кого-то остался туманным. Что ж, признаем честно: фильтр Маджвика — самый замысловатый из группы фильтров, основанных в общем-то на очень простых и элегантных принципах. Эти принципы я и рассмотрю в своём посте. Кода здесь не будет. Мой пост — не рассказ о какой-то конкретной реализации алгоритма оценивания ориентации, а скорее приглашение к изобретению собственных вариаций на заданную тему, которых может быть очень много.
Инерциальные датчики: рецепты приготовления для систем позиционирования
2016-06-06 в 7:05, admin, рубрики: акселерометр, Беспроводные технологии, Блог компании RTL-Service, гироскоп, Глобальные системы позиционирования, инерциальные датчики, локальное позиционирование, магнитометр, системы позиционирования, метки: инерциальные датчики, локальное позиционирование, системы позиционированияВ этой заметке мы поговорим об инерциальных датчиках. О том, что они измеряют и о том, как эти физические величины можно использовать.
Большинство современных мобильных телефонов имеют на борту триады акселерометров, гироскопов и магнитометров, часто в дополнение к ним ставится и датчик атмосферного давления.
С последним датчиком все предельно ясно: почти у каждого из нас дома или на даче висит барометр и миллиметры его ртутного столба прочно связаны с дождем, непогодой и общим самочувствием любимой бабушки. А вот что измеряют акселерометр, гироскоп и магнитометр, и как использовать эту информацию для определения ориентации устройства в пространстве?Читать полностью »