最近四轴没怎么动,都去看了些基础的理论
有点小心得,也不知道是不是正确,欢迎各位大神来喷
------------------------------------我割------------------------------------------
在了解四轴的数据融合前,必须要了解
微型四轴里面,为什么要进行数据融合?
其实数据融合(data fusion)是一门很复杂的学问,在很多领域都是重点研究的方向。
很多时候,我们所需要的最终数据可能由若干个看上去相互独立
但是在某一个方面具有一定相干性的基础数据构成或者计算得出
每个独立基础数据的来源都各有特点
有些抗干扰能力强,但是采集的时间过长或者条件变化的情况下,会出现较大的误差
有些很容易受到外界条件的干扰,但是在某个很小的时间范围内,对外表现非常精确。
拿烈火的四轴飞行器来说,采用了MPU6050传感器,能够采集加速度和角速度
而我们最终需要获取的是飞行器的姿态角度
其实这里的姿态角度是绝对的
是指MPU6050自身的三维坐标与自然界(或者说地表,这里把地表看成一个平面,因为飞行器能够飞行的距离相对于地球表面来讲,小得几乎可以忽略,在这个区间内,地表可以看成一个平面,感觉是不是又回到了高数世界?)三维坐标之间的夹角,这个夹角实际上能够通过加速度或者角速度计算出来
譬如,角速度的一次积分,结果就是角度;加速度与重力之间的角度,则可以通过三角关系得出。
打字手抽了,抽根烟先。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
但是,单纯用角速度或者加速度来计算姿态角度,实不可取的,为毛?
对于MPU6050测得的角速度而言,它噪声很小,收到运动的影响相对不大
但是由于积分运算的累积,长时间使用角速度计算姿态角度,会产生很大的误差
所以很小的一段时间内,用角速度积分得到的姿态角度相对比较精确
对于MPU6050测得的加速度而言,由于振动等运动环境影响
很容易使输出的加速度值发生比较大的变化,也就是噪声比较大,有一定的误差
一旦发生剧烈的变加速运动,加速度和重力之间的夹角的计算就不那么准确了
但是从长期来看,加速度相对较为稳定。
也就是说,如果是静止或者某种理想的运动(加速度趋近恒定),加速度计算出来的姿态角度还是不错的。
从上面的分析,就能知道。
如果需要在四轴中计算姿态角度,单纯使用加速度或者角速度来计算姿态角度是不合适的
必须处理加速度和角速度,然后通过二者来计算出一个相对精确的姿态角度。
一般的处理的原则是,以陀螺仪测得的数据为主,加速度进行校正(具体系统,具体处理)。
这个处理的过程就是一次数据融合的过程。
OK,再聊聊滤波。
这个应该是比较好理解的了
在一段时间的数据采样中,一般会出现一些在我们预值以外的数据出现
滤波的作用就是把这些误差比较大的数据给干掉。
常用的滤波算法不少,Kalman、mahony等等
还有一些自创神奇算法,前几天看到一个德国鬼子的滤波算法
很神奇,基本上没有很复杂的运算
听说效果不错,但是没看懂,能力有限。
----------------------------------割割更健康-------------------------------------
四旋翼这个东西还是蛮深的
涉及到不少领域的知识
如果能够自己动手做一次,那可牛大发了
码字手都发抖了
让射精、加分、上首页神马的来得更猛烈些吧~~~~~~~~
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