从加速度计数据测量速度和距离

Question

我正在使用具有 9DOF（加速度计、陀螺仪、磁力计）的 LSM9DS0 传感器

在接收到来自 X、Y、Z 轴的加速度（以 G 为单位）后，我执行以下步骤

假设加速度是 X、Y、Z 方向的 AccelX_Avg、AccelY_Avg、AccelZ_Avg

Accel_Avg = (sqrt(AccelX_Avg*AccelX_Avg + AccelY_Avg*AccelY_Avg + AccelZ_Avg*AccelZ_Avg)) * 9.88888;

然后我计算速度和距离

if (i_offset_distance == 0) { // calculate the speed(V1) and distance(D1) for first instant 
      i_offset_distance = i_offset_distance + 1 ;
      Serial.println("\nFirst is done \n");
      Measured_Velocity_1 = (Accel_Avg* dt_ODR_A);
      Distance_covered_1 = (Measured_Velocity*dt_ODR_A) + (0.5*Accel_Avg*dt_ODR_A*dt_ODR_A);
      }

      else{

      Measured_Velocity = Measured_Velocity_1 + (Accel_Avg* dt_ODR_A); // V2 = V1 + Accelration * Dt 
      Measured_Velocity_1 = Measured_Velocity;
      Distance_covered = (Measured_Velocity*dt_ODR_A) + (0.5*Accel_Avg*dt_ODR_A*dt_ODR_A) + Distance_covered_1;
      Distance_covered_1 = Distance_covered;
      i_offset_distance = i_offset_distance + 1;

      } 

它每次都会给我速度和行进距离的增量值，无论我期望如何，当传感器处于静止状态时加速度 (0,0,g)，速度应该为零。此外，如果它没有移动，它应该让 distance_covered 也为 0。

我怎样才能正确覆盖速度和总距离？

非常感谢通过代码实现、概念、算法提供任何形式的建议。谢谢你。

Answer 1

首先，使用6点校准方法校准加速度传感器。 https://chionophilous.wordpress.com/2011/08/26/accelerometer-calibration-ii-simple-methods/ http://sailboatinstruments.blogspot.in/2011/09/improved-magnetometer-calibration-part.html

这使用 Magneto 软件进行校准。基本概念是使用偏差和灵敏度在半径为 9.8 的球体上拟合 (AccelX_Avg, AccelY_Avg, AccelZ_Avg) 的值。这将确保在 IMU 的静止状态下没有加速度计值，并且距离几乎保持为零。 但是因为你是双重积分，距离总是会有一些漂移，所以我更喜欢应用卡尔曼或 DCM 滤波器来滤除高频加速度计噪声和长期陀螺仪漂移......如果有任何疑问，请执行在下方评论