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標(biāo)題: 電子羅盤HMC5883物體傾斜時(shí)的補(bǔ)償問題-方位角計(jì)算公式 [打印本頁]

作者: xwlf0727 時(shí)間: 2017-8-22 14:18
標(biāo)題: 電子羅盤HMC5883物體傾斜時(shí)的補(bǔ)償問題-方位角計(jì)算公式
pitch和roll角由重力加速度計(jì)可得，物體傾斜補(bǔ)償時(shí)要注意pitch（俯仰角）和roll（橫滾角）的方向，否則補(bǔ)償誤差消除不了。

如何得到羅盤的方位角

磁阻傳感器為建立羅盤導(dǎo)航系統(tǒng)提供了固態(tài)有效的解決辦法！但是我們?cè)趺床拍軌驈暮唵蔚?軸數(shù)據(jù)得到羅盤的方位角呢？
下面就將一步步告訴你如何去實(shí)現(xiàn)！
1）當(dāng) 3 軸磁力計(jì)工作時(shí)可以讀到 XYZ 三軸的磁場強(qiáng)度，此時(shí)的數(shù)值并不能直接用作方位角的計(jì)算！因?yàn)榇藭r(shí)的讀數(shù)可能受到器件版面上其他
一些含磁材料的影響，形成圓心坐標(biāo)的硬鐵漂移！

用作方位角計(jì)算的XYZ數(shù)值必須將此漂移值移除，使圓心回到原點(diǎn)上.

具體的辦法是：
1，水平勻速旋轉(zhuǎn)，收集 XY軸的數(shù)據(jù)
2，轉(zhuǎn)動(dòng)器材90 度（此時(shí) Z軸水平）勻速旋轉(zhuǎn)以收集 Z軸數(shù)據(jù)
3，將讀取到的各軸數(shù)據(jù)的最大值加上最小值除以2，就得到一個(gè)各軸的offset 值
Xoffset=（Xmax+Xmin）/2
Yoffset=（Ymax+Ymin）/2
Zoffset=（Zmax+Zmin）/2
4，然后將磁力計(jì)讀取的各軸的裸值減去前面計(jì)算所得的 offset值，就可以得到用作角度計(jì)算的 Heading 值
XH=X裸-Xoffset
YH=Y裸-Yoffset
ZH=Z裸-Zoffset
如果只用作水平測量，則此時(shí)的方位角為
方位角=arctanYH/XH

如果在測量時(shí)，我們的器件不是處在水平位置，套用以上公式，羅盤的方位角將出現(xiàn)偏差，此時(shí)就需要使用加速度傳感器對(duì)磁力計(jì)進(jìn)行傾角補(bǔ)償。
要對(duì)電子羅盤進(jìn)行傾角的補(bǔ)償，首先要計(jì)算出橫滾角（θ）Roll 以及俯仰角（φ）Pitch
代入以下公式, 計(jì)算 Heading 值
Xh=X*cos(φ)+Y*sin(θ)*sin(φ)-Z*cos(θ)*sin(φ)
Yh=Y*cos(θ)+Z*sin(θ)
考慮到角度的4 個(gè)象限，航向角的計(jì)算公式可變?yōu)橐韵鹿?br /> for(Xh<0)=180-[arctan(Yh/Xh)*180/π]
for(Xh>0,Yh<0)=-[arctan(Yh/Xh)*180/π]
for(Xh>0,Yh>0)=360-arctan(Yh/Xh)*180/π
for(Xh=0,Yh<0)=90
πfor(Xh=0,Yh>0)=270

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電子羅盤方位角計(jì)算公式.pdf (336.86 KB, 下載次數(shù): 303)

作者: bruceleegyx 時(shí)間: 2017-12-20 13:17
這個(gè)資料很好，感謝分享！

作者: Who260 時(shí)間: 2018-1-15 11:44
很想下載這個(gè)資料，第一次來到這個(gè)論壇。不知道資料實(shí)用不實(shí)用

作者: Who260 時(shí)間: 2018-1-17 16:47
請(qǐng)教樓主，我不分四象限，直接用公式
Xh=X*cos(φ)+Y*sin(θ)*sin(φ)-Z*cos(θ)*sin(φ)
Yh=Y*cos(θ)+Z*sin(θ)
航向角也能在 360度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)得很好，就是pitch和roll有點(diǎn)不太對(duì)，不知什么原因

作者: jjlin77 時(shí)間: 2018-2-9 09:47
好，支持，我在學(xué)習(xí)這個(gè)，還想請(qǐng)問下，我們的數(shù)據(jù)比如說現(xiàn)在是90°，它磁力計(jì)數(shù)據(jù)在90±10之間不停的跳動(dòng)（我設(shè)備放著沒有動(dòng)），這種情況是電路設(shè)計(jì)有問題嗎？還是說軟件需要濾波？±10跳的有點(diǎn)夸張啊。

作者: DigitaiMotol 時(shí)間: 2018-5-8 12:14
非常感謝樓主的分享

作者: 大秦國風(fēng) 時(shí)間: 2018-12-17 13:49
謝謝樓主分享

作者: polebear1223 時(shí)間: 2020-3-19 16:05
最近在研究這個(gè)，下載下來看看

作者: 6335490 時(shí)間: 2021-1-23 11:26
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