确定惯性导航系统中的航向

Question

我有一个关于移动设备惯性导航的问题。 我正在使用 android 平板电脑进行开发，但我认为这个问题与 所有类型的硬件（即使是更好的传感器）。

开发惯性系统时最基本的问题是如何确定 载体的运动方向。 即使我们假设磁力计读数是 100% 准确的（他们显然不是！）仍然存在设备相对于用户方向的问题。

简单示例 - 如果用户向北走，但手持设备时设备的 Y 轴指向东北，（指向不同轴图片的链接：http://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorEvent.html） 然后磁力计将指向东北。 我们如何判断用户实际走向哪条路？ （如果我们同时使用磁力计和陀螺仪来确定航向，情况也是如此）

一种可能的解决方案是使用加速度计的 Y 轴和 X 轴读数。 使用 arctan(a-Y/a-X) 的方向 （例如 - 如果用户完全笔直地握住设备，那么 X 轴将不会显示任何内容......） 但由于加速度计的读数不稳定，所以没那么容易……

有谁知道真正有效的算法吗？我确信这是一个众所周知的问题，但我似乎找不到解决方案的参考...

提前致谢！

爱丽儿

Answer 1

请参阅this 答案以获得一个想法：通过获取相对于地球的加速度值，然后您可以使用 atan2 函数来计算实际方向。

您提到用户拿着平板电脑，我认为它相当稳定（不像我正在研究的情况，用户不断移动手机）。然而，出于某种原因，用户可能会改变设备的方向，这可能会影响您获得的读数。

因此，如果方向发生变化，您应该call remapCoordinates() accordingly 修复您获得的读数。

注意：也可以使用getOrientation() method accordingly，第一个字段代表航向。

Answer 2

真正正确的答案是将设备放在那里一段时间，检测地球的自转，然后从中计算出真北。不幸的是，手机中的陀螺仪还不够准确......