¿Puedo "integrar" los datos de un acelerómetro para registrar una trayectoria de movimiento?

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Me gustaría usar un dispositivo equipado con acelerómetro para grabar una trayectoria de movimiento, con la mayor resolución y el menor ruido posible. Por ejemplo, digamos que corro una ruta de trote de 6 kilómetros, volviendo exactamente a la ubicación desde la que empecé. Así que tengo la idea de que posiblemente podría prescindir de un módulo GPS y simplemente grabar a velocidad constante los datos de un acelerómetro, por ejemplo, un ADXL345 .

Mis preguntas por lo tanto:

  • puedo usar un acelerómetro de 3 ejes para integrarme dos veces, desde aceleración a la velocidad a las distancias?
  • si la restricción es que vuelvo a la ubicación exacta desde donde Comencé, ¿puedo aplicar una corrección de errores a la trayectoria que compensa la deriva, de modo que la última coordenada (x, y, z) de la ¿Los datos registrados e integrados se vuelven idénticos al primero?
  • diga que corro desde la ubicación A a B y de vuelta a A otra vez. Si aplico el mencioné corrección de deriva, ¿tengo todavía un significado / correcto posición del lugar B?

Si no, ¿cómo lograría esto? ¿Tengo que combinar el acelerómetro con un GPS?

    
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2 respuestas

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No, esto no funcionará en la teoría o en la práctica porque no tiene sensores para capturar el movimiento de rotación. Cuando gira un acelerómetro, no puede detectar que su sistema de coordenadas ha girado con respecto al sistema de coordenadas deseado. Lo que estás tratando de hacer se llama navegación inercial. En principio, para realizar la navegación inercial, necesita un acelerómetro de tres ejes así como un giroscopio de tres ejes (o sensor de velocidad angular) para capturar el movimiento de rotación. Luego, los datos de aceleración se pueden convertir en desplazamientos en el marco de referencia que está utilizando.

En la práctica, incluso si agrega un giro, hacer esto con precisión es muy difícil porque los pequeños errores constantes en la aceleración se convierten en errores de posición muy grandes durante el proceso de integración. La única salvación en su caso es que si agrega la suposición de que comienza y se detiene en el mismo lugar, puede aprovechar eso para calibrar la deriva (nuevamente, suponiendo que agrega un giroscopio de 3 ejes). Aunque el usuario CortAmmon expresó su escepticismo de que esta información adicional sería suficiente para calibrar cualquier desviación en la medición de la aceleración.

CortAmmon señala que la unidad de medida de inercia Northrup Grumman LN200 cuesta US $ 90,000, y podría esperarse que tenga un error de posición medido en km después del tiempo que toma realizar una carrera. Artículos como este no solo son muy caros, sino que también son "controlados por exportaciones" si se fabrican en los EE. UU. La razón es que las unidades de navegación inercial se utilizan en misiles. Esto les da la capacidad de golpear un objetivo incluso cuando el GPS está siendo bloqueado.

    
respondido por el mkeith
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Sí, puedes integrar la aceleración (al menos en línea recta) para obtener la distancia.

Como mkeith indica, incluso si funcionara, solo sería preciso para distancias muy cortas.

Incluso si se combina con un GPS, no podría utilizar este método para compensar las imprecisiones del GPS. Es posible comprar un GPS diferencial, pero están fuera del alcance de la mayoría de los hobbiests.

No conoce su aplicación, pero podría considerar la triangulación mediante LED IR.

    
respondido por el KDM

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