指南针从其他轴上的磁力计标题

时间:2016-12-23 10:32:54

标签: axis compass magnetometer heading tilt-sensor

我正在构建一个小型设备,它也使用磁力计数据来计算罗盘方向。如果航向计算为偏航(如果传感器位于平面上),则LSM9DS0 IMU传感器工作正常。

我已经3D打印了一个外壳,我将在其中组装所有电子产品。我的问题是它的设计很差,IMU传感器不在平面上,但必须保持在90度。因此,Z轴不再是我计算偏航(或航向)的方法,而是改为Y.

为了计算Z上的航向,我使用的是这个公式:

heading.value = atan2((float)dof.my, (float)dof.mx);
        if(heading.value < 0) heading.value += 2*PI;
        if(heading.value > 2*PI) heading.value -= 2*PI;
 heading.value *= 180/PI; 

...我的是磁力计Y和mx磁力计X

现在,我不知道如何根据其他轴计算航向。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我知道这个线程已经有一段时间没有活动了,但是在搜索过程中,我遇到了this publication by NXP,这很好地解释了该解决方案。

简而言之:

  1. 对齐加速度计读数(G)和磁力计读数(B),使它们遵循NED坐标系,x轴指向前方,y和z轴分别指向右侧和下方。
  2. 计算侧倾和俯仰

    // Using atan2 to restrict +/- PI const roll = Math.atan2(Gy, Gz)

    // Using atan to restrict to +/- PI/2 const pitch = Math.atan(-Gx / (Gy * Math.sin(roll) + Gz * Math.cos(roll)))

  3. 计算偏航/罗盘航向(此处Vx,Vy,Vz对应于可以如this publication中所述单独计算的硬铁效应):

    // Using atan2 to restring to +/- PI let yaw = Math.atan2( (Bz-Vz)*Math.sin(roll) - (By-Vy)*Math.cos(roll), (Bx-Vx)*Math.cos(pitch) + (By-Vy)*Math.sin(pitch)*Math.sin(roll) + (Bz-Vz)*Math.sin(pitch)*Math.cos(roll))

  4. 将标题更正为[0,2 * PI)

    if( yaw < 0 ) { yaw += 2*Math.PI }