android - 互补滤波器(陀螺仪+加速器)与安卓

Question

最近我做了一些研究，使用加速度计 + 陀螺仪来使用这些传感器在没有 GPS 帮助的情况下跟踪智能手机(见这篇文章) Indoor Positioning System based on Gyroscope and Accelerometer

为此，我将需要我的方向(角度(俯仰、滚动等..))所以这里是我到目前为止所做的:

public void onSensorChanged(SensorEvent arg0) {
    if (arg0.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)
    {
        accel[0] = arg0.values[0];
         accel[1] = arg0.values[1];
   accel[2] = arg0.values[2];
   pitch = Math.toDegrees(Math.atan2(accel[1], Math.sqrt(Math.pow(accel[2], 2) + Math.pow(accel[0], 2))));

  tv2.setText("Pitch: " + pitch + "\n" + "Roll: " + roll);

   } else if (arg0.sensor.getType() == Sensor.TYPE_GYROSCOPE )
{
  if (timestamp != 0) {
  final float dT = (arg0.timestamp - timestamp) * NS2S;         
  angle[0] += arg0.values[0] * dT;
  filtered_angle[0] = (0.98f) * (filtered_angle[0] + arg0.values[0] * dT) + (0.02f)* (pitch);
   }        
   timestamp = arg0.timestamp;
 }
}

在这里，我试图从我的加速度计(俯仰)角度(仅用于测试)，通过集成 gyroscope_X 槽时间用互补滤波器对其进行过滤

filtered_angle[0] = (0.98f) * (filtered_angle[0] + gyro_x * dT) + (0.02f)* (pitch)

dT 开始大约 0.009 秒

但我不知道为什么，但我的角度不是很准确......当设备平放在 table 上时(屏幕朝上)

Pitch (angle fromm accel) = 1.5 (average) 
Integrate gyro = 0 to growing (normal it's drifting) 
filtered gyro angle = 1.2

当我将手机抬起90°时(看到屏幕正对着我面前的墙)

Pitch (angle fromm accel) = 86 (MAXIMUM) 
Integrate gyro = he is out ok its normal 
filtered gyro angle = 83 (MAXIMUM)

所以角度永远不会达到 90？？？即使我试着把电话拿得再高一点…… 为什么直到 90° 才开始？我的计算错了吗？还是传感器质量差？

我想知道的另一件事是:使用 Android 我不会“读出”传感器的值，但当它们发生变化时我会收到通知。问题是，正如您在代码中看到的，Accel 和 Gyro 共享相同的方法……所以当我计算过滤后的角度时，我将在 0.009 秒之前采用加速度测量的间距，不是吗？这可能是我问题的根源吗？

谢谢!

Answer 1

我只能repeat myself.

您可以通过对线性加速度进行两次积分来获得位置，但是误差非常大。它在实践中没有用。 换句话说，您正在尝试解决不可能的事情。

您实际上可以做的只是跟踪方向。

Roll、pitch 和 yaw 是邪恶的，不要使用它们。打卡the video I already recommended , 在 38:25。

这是一个 excellent tutorial关于如何使用陀螺仪和加速度计跟踪方向。

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