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加速度传感器修正角速度传感器
- 2019-08-19-

       陀螺仪输出角速度,是瞬时量,一般角速度姿态平衡上是不能直接使用,多数惯导系统控制需要角度信号,所以需要角速度与时间积分计算角度,得到的角度变化量与初始角度相加,就得到目标角度,其中积分时间Dt越小,输出角度越准 ,但陀螺仪的原理决定了它的测量基准是自身,并没有系统外的绝对参照物,加上Dt是不可能无限小 ,所以积分的累积误差会随着时间流逝迅速增加,最终导致输出角度与实际不符,所以陀螺仪只能工作在相对较短的时间尺度内。 

       加速度测量的是重力方向,有系统外绝对参照物“重力轴”,在无外力加速度的情况下,能准确输出ROLL/PITCH两轴姿态角度 ,并且此角度不会有累积误差,在更长的时间尺度内都是准确的。但是加速度传感器测角度也有缺点 ,加速度传感器实际上是用MEMS技术检测惯性力造成的微小形变,而惯性力与重力本质就是一个东东 ,所以它就不会区分重力加速度与外力加速度,当系统在三维空间做变速运动时,它的输出就不正确了。 ,很可惜,多数需要惯导姿态角的系统,都不是工作在静止状态下。 

       所以在没有其它参照物的基础上,要得到较为真实的姿态角,就要扬长避短,结合两者的优点,摈弃其各自缺点 ,最简单的办法就是加权,设计算法在短时间尺度内增加陀螺仪的权值,在更长时间尺度内增加加速度权值,这样系统输出角度就更真实了。

 

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