如何从陀螺仪和加速度计输入确定位置？

我有一个3轴加速度计和2轴陀螺仪。我打算测量仅在X和Z轴上移动的东西。我听说过使用卡尔曼滤波器来平滑加速度矢量，但是对于该主题的完整初学者，我找不到很好的教程。另外，我知道我可以对加速度进行两次积分以获得位置，但是如何使用有限数量的采样加速度矢量来做到这一点呢？对于这两个主题的初学者，我都希望能获得指向不错的教程的链接。

这是有关为IMU实现方向余弦矩阵的教程：http : //gentlenav.googlecode.com/files/DCMDraft2.pdf

看看ArduIMU页面：http : //code.google.com/p/ardu-imu/wiki/Theory

这里有几个这样做的开源项目。阅读代码应该提供一些线索：

http://code.google.com/p/gluonpilot/source/browse/trunk/Firmware/#Firmware/rtos_pilot%3Fstate%3D关闭

http://code.google.com/p/sf9domahrs/

好吧，卡尔曼滤波器是一种神奇的魔术。:)

我首先开始使用数字滤波器。对于初学者来说很好的解释了。并且容易不稳定。这些简单的过滤器非常适合任何系统的侧倾和俯仰。只需通过实验来调整准确度与响应率。诀窍是[精度= 1-响应]。

试试看。

然后，要了解有关Kalman滤波器的知识，您必须完成以下步骤：

1. 可能性
2. 贝叶斯定律
3. 然后，将需要学习如何对简单场景进行建模，以将其拟合到卡尔曼滤波器中。
4. 目前我在这里，所以找到该怎么办..一定会让您知道。

如果遇到任何类似情况，必须与他人分享。

...双重积分加速以获得位置

从理论上讲（只要您有完善的传感器和测量值），您可以做到，但实际上却没有。问题在于，当物体静止不动时，加速度计将具有由重力引起的1G恒定力（在自由下落的情况下为零G），但是加速度测量值并非精确地为1.00000000 ... G。移动对象时，您将得到一个矢量，为1G重力和运动加速度（通常小于1G）之和，并且随着时间的推移，您的测量将积累太多的噪声，如果您尝试对测量值进行积分，将很有用加速度减去1G重力。

我在大约6个月前开始构建四边形，但在正确确定角度时存在很多问题:)

首先，您应该尝试一下此演示文稿-http: //web.mit.edu/scolton/www/filter.pdf 它确实很全面，可以帮助您更好地了解自己真正想要的东西，这几乎可以解决问题为了我。

我想这完全取决于您，但是，实现卡尔曼滤波器并不需要在数学，系统理论以及本例中的物理知识上扎实的专业知识，但是对CPU负载的要求也很高。如果您打算使用，假设时钟频率为16Mhz的Atmega328，使用这种滤波器可能会遇到问题。如果您使用DSP，则非常有效，因此您可以对acc输入进行低通滤波。

总而言之，我的建议是-如果您对结果不满意，请尝试使用一阶互补滤波器甚至二阶互补滤波器。如果您的系统没有高频振动，那应该会起作用。JustJeff的链接是您开始实施时的理想起点：)

祝一切顺利Dan

我还是新手，也正在寻找导航解决方案。和您一样，我有一块配置了3轴加速度计和2D陀螺仪的电路板。到目前为止，我已经阅读了许多有关此内容的材料，同样，我决定在信号处理中采用卡尔曼滤波器。可能是我对您没有任何建议，但我想与您分享我以前见过的东西。有一些指向它们的链接，希望对您有用。

1. 卡尔曼滤波器介绍
2. CAS机器人导航工具箱
3. 开源惯性导航工具箱
4. 有关导航的项目的源代码

由于我的声誉，我仅有权发布少于2个链接。所以我要发布的其他两个如下：