沒有磁強計的陀螺儀能算出偏航角(Yaw)嗎？

01-16

只能得出六軸數據的情況如何算出精確的偏航角

有一種武器叫慣性導航導彈。

戰時不依靠任何衛星而且抗電磁干擾不依靠磁場數據融合提高精讀只靠xyz三軸加速度感測器導航

超高精度價格感人

如果民用級感測器的話不做數據融合最後就會有誤差積累

一分錢一分貨一塊錢兩分貨

在感測器的世界十塊錢兩分貨吧反正這東西到了軍火級基本有錢也買不到了

----若干年前某篇文章看到的

常規的做法是以角速度計（陀螺儀）的數據為主進行估計，用磁力計的數據作為觀測值對估計值進行修正。如果沒有磁力計，那麼以角速度計為主的估計值的偏差就會越來越大，短時間內的估計還行，時間長了誤差就會大到不可用。如果你能找到其他的感測器替代磁力計來獲得觀測值，也是可以的。

這裡面需要理解，在IMU中：

角速度計是一個相對測量工具，每次輸出的是相對於上一次姿態的變化量，精度相對較高，累計誤差會越來越大；
磁力計和加速度計中的重力加速度則是絕對測量工具，每次輸出的都是對當前絕對姿態的一次測量，精度相對較低，沒有累計誤差；
相對測量工具和絕對測量工具要配合使用才有更好的效果。

陀螺儀看時間的偏移量，需要有數據融合才能保證長時間準確計算偏航，也就是定期修正，精度越好的陀螺標定周期約長，艦船潛艇用的機械陀螺可以按年算

激光尋北

圖像閉環

羅盤閉環

機械碼盤

謝邀

看到了樓主提到了六個數據（個人猜測因該是3個角速度加3個加速度，估計也是MPU6050。畢竟這玩意挺流行的。。。）

以我的個人經歷講一下吧，目前我接觸的都是低成本的，mpu6050，mpu600,mpu6500。姿態融合過程中pitch、roll上卡爾曼濾波後效果肯定要好很多，但長時間後還會有一點的漂移，yaw算出的角度肯定也沒怎麼精準，當然高價格的陀螺儀肯定效果要好。

就拿比較常用的mpu6050來說吧，之前用mpu6050加atmega328p懟過一個簡單的小程序，大致結構是用i2c從mpu6050里讀取6個原始數據，再上卡爾曼，最後串口輸出pitch，roll，yaw的三個值，記錄了一下曲線，發現yaw的偏差還是很大的，原地轉了360度，偏差10度。隨著時間的增加，偏移量也會增加。

不知道是不是我演算法的問題，可能與採樣也有關，但我個人認為再精準的儀器也會有偏差，有些問題是演算法解決不了的，必須增加數據，比如說apm這個飛控，在yaw軸上就採用mpu6000加地磁計來融合解算，說以說單陀螺儀能算當然能算，無非就是濾波，積分那一套，但精準不精準就要看具體怎麼寫了。

你要是用mpu6050想省事的話，直接用dmp加中斷讀四元數，再轉化成pitch，roll，yaw。

民用的不行，陀螺儀積分飄的太嚴重

知道初始條件的情況下，能夠去除雜訊和數據漂移等造成的累積誤差的話，可以的。

手機碼字。

題主是想計算真正的相對於NED或者ENU的航向角，還是任意的一個固定的導航坐標系均可？這個問題要先搞清楚。

如果是前者，那麼肯定需要磁力計，因為航向角和滾轉角俯仰角計算不同，高頻部分主要依靠陀螺儀積分得到，這就會有兩個問題，

1積分計算必然出現漂移，這和感測器特性，數值積分誤差都有關係

2積分初值無法確定

磁力計的數據支持就是解決這兩個問題的。

如果是後者，可以提高感測器精度或者提升數值積分演算法，盡量減少積分漂移，同時由於導航坐標系是任意固定的，所以可以將積分初值設置為一個你喜歡的值。但是這樣計算航向角精度肯定是很難保證的，具體要看題主的使用場景了。

需要更明確的前提條件。

比如陀螺儀的精度足夠高，至少能夠測量地球自轉，那麼在靜止條件下，能夠計算出所有姿態角。

又比如陀螺儀精度高，有初始的姿態值，在一段時間內可以積分獲得姿態角。

又比如引入了衛星導航做組合導航，可以通過Kalman濾波估計出航向角。

如果陀螺儀精度低，又沒有其他方式輔助，那麼就不行。

用四元數更新可以直接算yaw，但是精度受限。而yaw的提升使用加速度校準不明顯，需要三軸地磁設計ahrs系統提升精度。

如果使用目前的常見的imu器件很難做到精確的測量！如果是光纖陀螺有可能！如果怕磁羅盤受到干擾，可以嘗試使用雙天線測量的方案！

要看陀螺的精度，如果是常值漂移和隨機漂移很大的陀螺，比如廉價MEMS陀螺，那麼很難。如果陀螺精度比較高，如一些光纖陀螺或者激光陀螺，有一些粗對準和靜基座精對準的方法可以比較精確的估計出初始姿態角，然後在純慣性導航中，用四元數法可以計算出實時的姿態角，不過，如果導航時間比較長的話，必然會存在累計誤差

要是可以的話民航客機就不會在海上或者是地磁亂的地方迷航了

順便一說，題主能搞到軍用陀螺儀也可以保證，yaw軸保持。其實查一下陀螺儀說明書看一下角加速度計的精度就能推算出飄逸時間。

有 GPS、Vicon、基於地圖的視覺定位這種某個坐標系下有絕對位置信息的感測器的時候可以融出絕對位姿。視覺定位這種能提供相對轉角的可以幫助修正陀螺儀誤差，尤其靜止的時候。都沒有的話就積分吧，校準之後陀螺儀還挺準的。