Обнаружение движения вперед и назад с помощью IMU

У нас есть встроенное устройство, установленное в транспортном средстве. На борту есть акселерометр, гироскоп и датчики GPS. Цель состоит в том, чтобы различать, когда автомобиль движется вперед и назад (на задней передаче). Ось датчика совмещена с осью автомобиля. Вот наши наблюдения:

  • Недостаточно проверить направление ускорения, потому что движение назад и торможение при движении вперед будут показывать результаты в одном и том же направлении.
  • Мы могли бы сказать, что если скорость GPS уменьшилась на 70 -> 60 км/ч, это было событие торможения. Но при скорости ‹ 20 км/ч становится сложно. Снижение 20 -> 10 км/ч возможно при движении в обоих направлениях.
  • Мы не можем полагаться на угол GPS на низких скоростях.

Как мы могли бы подойти к этой проблеме? Любые идеи, статьи или исследования будут полезны.


gps accelerometer inertial-navigation gyroscope
person Igoris    schedule 11.01.2018    source источник

Ответы (1)


arrow_upward
1
arrow_downward

Вам нужна реализация системы ориентации и направления. Вот библиотека с открытым исходным кодом. Он работает путем объединения двух источников данных (IMU и GPS) для определения местоположения и направления.

AHRS предоставляет вам значения крена, тангажа и рыскания, которые являются углами вокруг осей X, Y и Z устройства IMU.

Для этого есть разные алгоритмы. Примерами алгоритмов AHRS являются алгоритмы Мэджвика и Махони. Они предоставят вам кватернион и углы Эурлера, которые помогут вам определить ориентацию транспортного средства. в любое время.

Это классное видео о работе алгоритма AHRS в реальном времени.

Аналогичный вопрос здесь.

ИЗМЕНИТЬ

Без данных Mag вы не получите высокой точности, и ваш дрейф со временем будет увеличиваться.

Тем не менее, вы можете выполнить AHRS на 6DoF (Acc XYZ и Gyr XYZ) с использованием алгоритма Madgwick. Вы можете найти реализацию здесь. Если вы хотите погрузиться в теорию вещей, загляните на внутренний отчет Madgwick.

Фильтр Калмана может быть вариантом для объединения вашего IMU 6DoF с данными GPS, что может значительно уменьшить дрейф с течением времени. Но это требует хорошего понимания фильтров Калмана и, возможно, пользовательской реализации.

person Mohamed Taher Alrefaie    schedule 22.01.2018
comment
Я понимаю это, но, как я уже сказал, у нас есть только акк + гироскоп. Без магнитометра мы не можем компенсировать дрейф рыскания, который является корнем нашей проблемы. Мне было интересно, есть ли способ обойти это - person Igoris; 24.01.2018