एक्सेलेरोमीटर गुरुत्वाकर्षण घटक

Question

मुझे पता है कि यह सवाल निश्चित रूप से कहीं से पहले कई बार हल हो गया है, अगर आप उनके अस्तित्व के बारे में जानते हैं, तो कृपया मुझे प्रबुद्ध करें।

त्वरित रंडाउन: मैं इन 3 अक्षों में से प्रत्येक पर 3 अक्ष एक्सेलेरोमीटर गुरुत्वाकर्षण घटक से गणना करना चाहता हूं। मैंने एक्स एक्स, जेड-जेड और एक्स-वाई अक्षों में एक्सेलेरोमीटर के गुरुत्वाकर्षण घटक को काम करने के लिए 2 अक्ष मुक्त शरीर आरेखों का उपयोग किया है। लेकिन समाधान थोड़ा सा लगता है, यह चरम मामलों के लिए स्वीकार्य है जब केवल 1 एक्सेलेरोमीटर अक्ष गुरुत्वाकर्षण के संपर्क में आती है, लेकिन 45 डिग्री दोनों की पिच और रोल के लिए, संयुक्त कुल परिमाण गुरुत्वाकर्षण से अधिक होता है (Xa^2 + Ya^2 + ज़ा^2 = जी^2; एक्सए, हां और ज़ा एक्स, वाई और जेड अक्ष में एक्सेलेरोमीटर रीडिंग हैं)।

अधिक जानकारी: डिवाइस एक नेक्सस वन है, और 3-अक्ष एक्सीलरोमीटर के अलावा अजीमुथ, पिच और रोल के लिए चुंबकीय क्षेत्र सेंसर है।

दुनिया की धुरी में (जेड के साथ गुरुत्वाकर्षण के समान दिशा में, और या तो एक्स या वाई अंक उत्तरी ध्रुव पर इंगित करते हैं, ऐसा नहीं लगता कि यह बहुत मायने रखता है?), मुझे लगता है कि मेरे डिवाइस पर एक पिच (पी) है एक्सजेड अक्ष पर वाईडब्ल्यू अक्ष, और एक रोल (आर)। इसी के साथ मैं पाने के लिए सरल ट्रिग प्रयोग किया है: पाप (आर) = कुल्हाड़ी/Gxz क्योंकि (आर) = Az/Gxz टैन (आर) = कुल्हाड़ी/Az

पिच के लिए एक और सेट नहीं है, पी

अब मैंने गुरुत्वाकर्षण को दुनिया के धुरी में 3 घटक रखने के लिए परिभाषित किया है, एक जीएक्सज़ जो केवल एक्सजेड अक्ष में मापने योग्य है, वाईजेड के लिए एक गीज़, और एक्सवाई अक्ष के लिए एक जीसीई है। Gxz^2 + Gyz^2 + Gxy^2 = 2 * जी^2 2 जी इसलिए है क्योंकि इस परिभाषा में गुरुत्वाकर्षण प्रभावी रूप से दो बार शामिल है।

ओह और एक्स-वाई अक्ष कुछ और विदेशी उत्पादित करते हैं ... अगर बाद में आवश्यक हो तो मैं समझाऊंगा।

इन समीकरणों से मैंने एज़ के लिए एक सूत्र प्राप्त किया, और तन संचालन को हटा दिया क्योंकि मुझे नहीं पता कि tan90 गणनाओं को कैसे प्रबंधित किया जाए (यह अनंत है?)।

तो मेरा सवाल यह है कि, किसी को पता है कि मैंने यह सही/गलत किया है या मुझे सही दिशा में इंगित करने में सक्षम है?

धन्यवाद! डीवीडी

Answer 1

मेरी इच्छा है कि मुझे पता था क्योंकि मुझे इस समस्या में भी रूचि है।

शोध शुरू करने के लिए एक अच्छी जगह http://www.diydrones.com/ पर है। वहां पर लोगों ने पहले से ही इस समस्या को विमान ऑटोपिलोट्स के संदर्भ में हल कर लिया है। उस साइट से जुड़ी उच्च गुणवत्ता, ओपन सोर्स कोड का एक टन, साथ ही साथ गणित की चर्चा भी शामिल है।

Answer 2

जैसा कि मैं आपके प्रश्न को समझता हूं, आप अपने डिवाइस की पिच और यॉ (मैग्नेटोमीटर से) जानते हैं और अपने प्रत्येक डिवाइस (डिवाइस) समन्वय अक्ष के साथ गुरुत्वाकर्षण के घटक की गणना करने के लिए इस जानकारी का उपयोग करना चाहते हैं?

एक भौतिक विज्ञानी मैं यूलर के साथ पाला कर रहा हूँ के रूप में पिच-विचलन-रोल के बजाय कोण है, लेकिन इस प्रकार http://en.wikipedia.org/wiki/Yaw,_pitch,_and_roll को देखकर मैं इस गणना करेंगे: मान लें कि आपके डिवाइस शुरू में, वैश्विक फ्रेम समन्वय के साथ उन्मुख है ताकि गुरुत्वाकर्षण gvec:={0,0,-g} (स्थानीय फ्रेम में) है। अब हमें जीवीसी के स्थानीय निर्देशांक की गणना करनी है क्योंकि हम यॉ-पिच-रोल के माध्यम से जाते हैं (जब आप उल्लेख करते हैं तो कुछ भी नहीं करता है)। मेरे लिए यह रोटेशन मैट्रिस के साथ सबसे आसान है: gvec के बाद से हमें कोणों का संकेत बदलना होगा।क्योंकि है कि मेरे हथौड़ा है मैं मेथेमेटिका के साथ ऐसा कर लेंगे और इस

yaw = RotationMatrix[-yawangle,{0,0,1}]; 
pitch = RotationMatrix[-pitchangle, {0,1,0}]; 
roll = RotationMatrix[-rollangle,{1,0,0}]; 
gvec={0,0,-g} 
yaw.gvec 
pitch.yaw.gvec 
roll.pitch.yaw.gvec 

उत्पादन विचलन से पहले gvec के लिए स्थानीय निर्देशांक है एक कील है, और विचलन, पिच, और रोल (ताकि अंतिम पंक्ति के बाद नीचे होना चाहिए अपने उत्तर):

{0,0,-g} 
{0,0,-g} 
{g Sin[pitchangle],0,-g Cos[pitchangle]} 
{g Sin[pitchangle],-g Cos[pitchangle] Sin[rollangle],-g Cos[pitchangle] Cos[rollangle]} 

Answer 3

धन्यवाद जनस! आपकी व्याख्या ने मुझे रोटेशन मैट्रिक्स के बारे में प्रबुद्ध किया। और अंतिम पंक्ति ने मेरी समस्या का समाधान किया!

अब मुझे पता है कि मैंने क्या गलत किया है, यह जानने के लिए मुझे अपने फ्री बॉडी आरेखों को फिर से काम करने की जरूरत है ... मुझे पहले से ही पता चला है कि मुझे गुरुत्वाकर्षण का XY घटक नहीं होना चाहिए था, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण XY अक्ष के लिए ऑर्थोनॉर्मल है। ..

फिर से धन्यवाद!

संपादित करें: इस पर नजर रखने, अंतिम पंक्ति: {छ पाप [pitchangle], - छ क्योंकि [pitchangle] पाप [rollangle], - छ क्योंकि [pitchangle] क्योंकि [rollangle]}

मैं जीजी के बजाय पाया गया है [पिचांग] पाप [रोलंगल] मेरे मुक्त शरीर आरेख से पाप [रोल] वास्तविक त्वरण जैसा दिखता है।

जो मैं अब समझ नहीं पा रहा हूं वह अंतिम घटक है- जी [पिचंगल] कोस [रोलंगल] अब यह छोटे पिच और रोल कोणों के लिए बिल्कुल सही है, और यह पिच या रोल कोण के लिए ठीक काम करता है जबकि अन्य 0 पर रहता है, लेकिन एक विचलन महत्वपूर्ण हो जाता है जब दोनों पिच और रोल अब एक छोटा कोण नहीं होते हैं (40 डिग्री कहते हैं)। असल में मैंने नेक्सस पर 45 रोल और 45 पिच हासिल करने का एहसास भी किया, फोन में एक्स और वाई दोनों 6.8 इंच त्वरण के साथ 0 ज़ेड अक्ष पढ़ने होंगे। जबकि 45 रोल और 45 पिच पर रोटेशन मैट्रिक्स गुणा से परिणामी सूत्र 0.5 गुरुत्वाकर्षण होगा।

क्या ओरिएंटेशन सेंसर आउटपुट में कुछ गड़बड़ है? या यह कैसे पिच और रोल काम करना चाहिए?

क्या किसी को पता है कि इसके लिए कैसे खाता है?

धन्यवाद!

Answer 4

एक्सेलेरेशन सेंसर से गुरुत्वाकर्षण वेक्टर प्राप्त करना आसान नहीं है, आपको एक्सेलेरोमीटर रीडिंग से सही गुरुत्वाकर्षण भाग प्राप्त करने के लिए जीरो (यदि उपलब्ध हो) की तरह एक और सेंसर चाहिए।

संबंध नेविगेटर

Answer 5

मुझे पता पोस्टिंग वर्ष लेकिन मामले दूसरों में है यह प्रयोग कर रहे हैं: अपने पिछले जवाब में आप संकेत कर रहे हैं कि आप अभी भी विशेष रूप से बड़े कोण के तहत कुछ विचलन देखते हैं। मैंने वही अनुभव किया लेकिन यह गायब हो गया जब मैंने एक सपाट सतह पर एक्सेलेरोमीटर के पढ़ने को पकड़ने के लिए अंशांकन दिनचर्या जोड़ा और फ्लैट सतह पढ़ने के सापेक्ष बाद के सभी रीडिंग किए।