有沒有區分外力加速度和重力加速度的方法?
看到書上寫: ,我驚呆了。想想也是:在地表,加速度計自由落體時輸出0(沒有外力),靜止時輸出 (有一個能抵消重力的外力)。這就尷尬了,我要的是 ,你測的是 。如果不知道 的方向,說好的「對加速度積分得速度,再積分得位移」就沒法用了。
理想感測器可以用「3軸陀螺儀+3軸加速度計」解決問題。用前者解算姿態,找到重力方向,給後者輸出的 補上這個 ,然後就可以解算位移了。
實際感測器很不理想:陀螺儀有嚴重的累積誤差;加速度計噪音大,並且沒有重力加速度方向。
我看到加速度計在四軸上淪為姿態檢測器:假設飛行器水平勻速飛行,則加速度計的矢量方向就是重力方向,用這個姿態去校正陀螺儀的累積誤差。那麼,加速度計只能這樣近似使用嗎?感覺有點悲哀。
題主既然是工程師就用工程師的辦法唄,
再做一個在地表,自由落體時輸出,靜止時輸出0的加速度計,
兩個一起用不就好了嗎
這個是一個矢量和。。g重力加速度方向始終向下。a是驅動力加速度方向。
回到問題。
確實有題主的現象存在。很鬱悶。。。
陀螺儀作為姿態的重要器件,由於累計誤差的存在,一般確實短時使用。
加速度感測器,有重力加速度作為參照。本來是準確的。但是咱們用的是動態。外力加速度和重力加速度確實就不好區分了。
在計算時候時間尺度上短時陀螺儀,長時加速度。權重各不相同。
不過我們在大飛機上,還有其他的器件進行綜合計算。具體航模上,我沒搞過。比如向下的雙攝像頭?雷達?
手機碼字,信號不好斷斷續續。
姿態檢測肯定需要,把最近一段時間測的加速度加權累加一下,權重簡單取個指數形式就行,陀螺儀質量好就可以多累加一些。
然後得到最近一段時間的加權平均加速度,方向大致與重力一致,這樣就得到了重力的方向。
把當前測的加速度減去重力加速度就是相對地面的加速度了。
簡單一句話,把測到的加速度做一個高通濾波,g是常量,會被過濾掉。
所以你把加速度計的計數減去矢量g不就是你要的了?
「對加速度積分得速度,再積分得位移」沒問題,但在積分時你得補上常數項(初速度)啊。
通過地磁場確定重力方向然後分力
首先,重力加速度本身就是一種外力加速度。如果非要做個分別的話,只要看物體是不是垂直於地面做勻變速運動了。如果是,再考慮空氣阻力計算重力加速度,再與測量的加速度作對比,就可以區分了。
題主不要把工程問題和科學問題混為一談,你實際上沒有提出問題,而是自己把自己繞進去了。
如果從工程上來講,你說的根本不是問題。工程要考慮需求和精度的匹配,對於四軸無人機,用你說的那種已經滿足要求了。加速度計和陀螺儀都有精度極高的,一般用於引力探測或者高性能航天器,本身感測器成本也很高。
推薦閱讀: