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陀螺仪和加速度计融合算法流程

符号说明:

T:本次测量值跟上次测量值的间隔时间;

Restx(n-1)、Resty(n-1)、Restz(n-1):第n-1次的位置的最优值向量;

GRatexz(n),GRateyz(n):陀螺仪的值,单独进行滤波后第n次的值。

GRx(n)、GRy(n)、GRz(n):融合了陀螺仪的位置向量   

RAx(n),RAy(n),RAz(n):第n次的加速度计的测量值向量;

Restx(n)、Resty(n)、Restz(n):第n次的位置的最优值向量;

  

1、得到上次的位置最优值并归一化:Restx(n-1),Resty(n-1),Restz(n-1)。

其中:Restx(n-1)*Restx(n-1)+Resty(n-1)*Resty(n-1)+Restz(n-1)*Restz(n-1) = 1*1   

技术分享

 

2、计算角度,根据Restx(n-1),Resty(n-1),Restz(n-1)计算出∠Axz、∠Ayz;

3、对陀螺仪的值进行归一化,得到GRatexz(n),GRateyz(n);

4、数据融合一,把陀螺仪的数据融合进去:

  ∠Aestxz = ∠Axz + GRatexz(n) * T;

  ∠Aestyz = ∠Ayz + GRateyz(n) * T;

注:GRatexz和GRateyz最好是根据本次测量值和上次测量值进行处理得到的,比如取平均值。

5、步骤2的逆运算,得到GRx(n)、GRy(n)、GRz(n):

  ①GRx(n)*GRx(n)+GRy(n)*GRy(n)+GRz(n)*GRz(n) = 1*1 

  ②sin∠Aestxz = GRx(n) / sqrt[GRx(n)*GRx(n) + GRz(n)*GRz(n)]

  ③sin∠Aestyz =GRy(n) / sqrt[GRy(n)*GRy(n) + GRz(n)*GRz(n)]

求出GRx(n)、GRy(n)、GRz(n);

6、数据融合二,数据滤波:

   (1)得到最新的加速度计的测量值,并归一化:RAx(n),RAy(n),RAz(n)。

其中:RAx(n)*RAx(n)+RAy(n)*RAy(n)+RAz(n)*RAz(n) = 1*1   

  (2)根据GRx(n)、GRy(n)、GRz(n)和Rax(n),Ray(n),Raz(n),进行数据处理,得到:Restx(n)、Resty(n)、Restz(n)。

至于怎么数据处理,有简单的加权平均,有复杂的卡尔曼滤波,笔者小白,只会加权平均滤波,就不献丑了。

7、重复1~7,进行下一轮的计算。

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