计算偏航/俯仰/滚动答案

【问题标题】：Calculating yaw/pitch/roll计算偏航/俯仰/滚动
【发布时间】：2011-03-17 22:35:15
【问题描述】：

我在船上安装了三个 GPS 天线。它们相对于彼此处于固定的 xyz 位置。

例如：

Ant1 在 (0,0,0)
Ant2 在 (0,5,0)
Ant3 在 (5,2,0)

我想编写一个程序来计算船航行时的偏航、俯仰和横摇。我将每秒记录三个天线中每一个的 xyz 位置。它将是以下形式的 ascii 格式：

Ant 1 , time in hrsminsec  , lat in degminsec , long degminsec , z in metres

例如：

235316, LA53.1729289341999986,LN-6.2148456192000000,EL163.7457

ant2 和 ant3 同上。

【问题讨论】：

我知道！这是一个技巧问题。你的船在陆地上。它不会去任何地方。
我们船上有一个声纳，我需要每秒确定它的精确位置来确定河床水位

标签： .net vb.net math latitude-longitude pitch

【解决方案1】：

说实话，如果 GPS 天线足够准确，可以为此提供可靠信息，我会感到非常惊讶。那是除非你有一艘巨大的船，但是如果船很大，它可能不会有太大的滚动。 GPS 通常只能精确到几英尺（除非他们在过去几年中做出了巨大的改进，我不知道）。此外，您还需要向软件提供非常准确的 GPS 阵列测量值，以确保计算正确。如果您刚刚购买了一个加速度计并让它提供数据，它可能会是一个更好、更精确的系统。它将通过单个设备为您提供实际的 Yaw/Roll/Pitch，并且非常准确。

鉴于它提供的用于记录预先计算的偏航/滚动/俯仰的硬件和 API，该产品看起来正是您所需要的。不过，我对此没有任何经验。

http://www.microstrain.com/3dm.aspx#specs

然后，如果您想检查准确性，您可以根据 GPS 的“偏航”值（船在任意两个时间点的位置线与参考线之间的角度，如正北）检查偏航值.

祝你好运，我希望这会有所帮助。

【讨论】：

GPS 是测量等级 L1 L2 RTK。记录的每个位置的精度为 15 mm XY 和 25 mm Z。船长 10 m，航速约为 3 节。除了偏航，我还需要俯仰和滚动。
好的，在这种情况下，您将使用欧拉角。如果您不熟悉三角函数，代码会有点混乱，但是很可能有一个类是为您编写的任何语言编写的。您能否标记您计划使用的任何语言，以便我们权衡最好的实践？另外，您的传感器的方向是什么？
嗨 colt 我今晚会做详细的回复。我对三角很熟悉。
调查等级意味着他们可以获得非常准确的修复，但它对位置变化的反应多长时间？这与船只的移动速度相比如何？相对于接收器误差，船只可以/将会移动多少？
相对于声纳误差，船只将移动多少？

【解决方案2】：

为什么不使用 MEMS 传感器而不是 GPS？更便宜，但更准确。

这是您可以选择的众多 MEMS 传感器演示套件之一： https://www.adafruit.com/product/2472

【讨论】：

【解决方案3】：

这三个 GPS 天线到底连接到什么？如果您将它连接到三个 GPS 接收器，您将无法解决您的问题。

您需要一个不便宜的商用矢量 GPS 接收器。许多商业矢量 GPS 设备制造商还提供免费软件，可以计算位置和姿态。

如果您仍在编写自己的基于矢量 GPS 接收器的姿态计算算法，本文将有所帮助：

http://microsat.sm.bmstu.ru/e-library/Algorithms/GPS/4386.pdf

【讨论】：

嗨，每个 gps 天线都连接到单独的测量级 gps 接收器。每个接收器通过无线电从陆基基站接收校正。每个测量点的精度为 15 mm xy 和 20 mm Z。GPS 称为 ashtech.com 的 PF500。 GPS 单位计算 lat 、 long 和 alt。我需要来自红色的三个坐标的偏航、俯仰和滚动。