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平滑过滤器_百度文库

鏃ユ湡;2019-07-08  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  GyroscopeExplorer 简介 陀螺仪资源管理器提供一个工作的开放源代码示例和 Android 应用程序,演示 如何使用陀螺仪传感器测量 Android 设备的旋转。 这个例子是用 android/java 实现的,该算法的 jist 可以应用于几乎任何硬件/语言组合来确 定线性旋转。 由 FSensor 支持的 最新版本的陀螺仪资源管理器现在由 FSensor 支持。 如果你对实现传感器融 合感兴趣,你想去那里。 FSensor ( FusionSensor ) 是一个 Android 库,它 可以消除一些/大部分使用机器人方向传感器的复杂性。 你现在可以把 FSensor 链接到你的项目并得到编码。 不必费力费力地通过密集的代码来挑选 你需要的部分。 特性概述 Gyroscope 包含了 Android 类,这些类演示如何使用 Sensor.TYPE_GYROSCOPE 和 Sensor.TYPE_GYROSCOPE_UNCALIBRATED 。 这包括集成传感器输出以描述设 备角度的变化,初始化旋转矩阵,并提供初始旋转矩阵。 Android 文档涵盖了 一些信息,但它是一个不完整的例子。 陀螺仪资源管理器提供了一个完全实现 的示例。 陀螺资源管理器提供地球框架方向,方位。俯仰和滚动,并在一个干 净的图形视图中描述。 警告 Emptor 注意,虽然 Sensor.TYPE_GYROSCOPE 应该补偿漂移,但是,陀螺仪仍然可以以 漂移。 陀螺仪对快速旋转和外部振动非常敏感。 陀螺探测器还提供了陀螺传感器融合的实现,提供了更加健壮和可以靠的设备 旋转估计。 传感器融合使用旋转传感器。磁性传感器和陀螺仪传感器来计算不 受快速旋转或者外部振动影响的旋转测量。 陀螺仪资源管理器功能: ? 实时查看所有传感器轴的输出 ? 将所有传感器轴的输出记录到. CSV 文件中 ? 数据平滑的均值滤波 ? 传感器融合包括三个免费( 欧拉角,旋转矩阵和四元数) 和一个卡尔曼 ( 四元数) 滤波器。 ? 可视化设备倾斜 ? 比较多个设备的性能 平滑过滤器 陀螺仪资源管理器实现了最常用的平滑滤波器,即平均滤波器。 平均滤波器的 设计是根据时间常数以秒为单位平滑数据点。 平均过滤器将平均在由时间常数 定义的周期中发生的采样。 平均平均值的示例称为筛选窗口。 方法允许在一 段时间内定义过滤窗口,而不是固定数量的示例。 平均过滤是基于时间常数以 秒为单位的用户可以配置的。 时间常数越大信号就越平滑。 但是,延迟也随 着时间常数的增加而增加。 由于滤波系数在时域,因这里传感器输出频率对滤 波器性能的影响很小。 平滑过滤器应在所有设备上执行大约相同的操作,而不 考虑传感器频率。 四元数 Complimentary 滤波器( ImuOCfQuaternion ) 互补滤波器是频率域滤波器。 互补过滤器的定义是指使用两个或者多个传递函 数,这是另一个数学补充的数学补充。 因这里,一个传感器的数据由 G(s), 操作,它的他传感器的数据由 I-G(s), 操作,传递函数和。 实际上,它看起 来与低通滤波器几乎相同,但使用两组不同的传感器测量作为一种加权估计。 在大多数情况下,陀螺是用来测量器件的方向。 然而,陀螺仪由于舍入误差和 其他因素而倾向于漂移。 大多数陀螺仪通过测量地球自转中的微小振动来工作, 这意味着它们实际上不喜欢外部振动。 由于旋转和外部振动,陀螺仪必须用旋 转传感器和磁传感器的第二次估计来补偿。 旋转传感器提供俯仰和滚动估计, 而磁传感器提供方位角。 一个免费的过滤器用于将两个方向融合在一起。 它 采用陀螺 [0] = alpha * [0] + ( 1 - alpha ) * 加速/磁 [0]的形式。 Alpha 被定义为 Alpha = timeConstant/( timeConstant + dt ),其中时间常 数是滤波器作用的信号的长度,dt 是传感器的采样周期( 1/frequency ) 。 四元数为旋转提供角轴解决方案,不受许多奇异性的影响,包括旋转矩阵。 四 元数也可以被缩放并应用到一个免费的过滤器中。 四元数免费滤波器可以能是 最优雅。鲁棒和精确的过滤器,尽管它也是最难实现的。 四元滤波器( ImuOKfQuaternion ) 卡尔曼滤波也称为线性二次估计,是一种使用一段时间观测到的一系列测量, 包括噪声和其他不精确的算法,它可以比单个测量更精确地估计未知变量。 更 正式地说,卡尔曼滤波器在噪声输入数据流上递归地运行,以产生统计的最优 估计。 免费的滤波器一样,卡尔曼滤波器需要两套估计,我们从陀螺仪和旋转 /磁传感器中得到。 卡尔曼滤波器的加速浏览器实现依赖四元数。 有关集成陀螺以获得四元数。旋转矩阵或者方向的详细信息,请参见这里的 。 在许可下发布,版本 2.0.


 
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