Cálculo del ángulo absoluto de balanceo / inclinación / guiñada de los objetos que caen [duplicado]

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Estoy deseando construir un dispositivo con sensores de giro, accellero, gauss (brújula) y sensor barométrico.

Este dispositivo registrará todos los datos de los sensores durante un período de aproximadamente 15 minutos cuando una persona está en caída libre (saltó de un avión).

La velocidad de caída es fácil, usando el barómetro, pero no estoy seguro del ángulo.

Quiero saber el ángulo absoluto a lo largo de todos los ejes de la persona. Debido a la aceleración después del salto, a la deceleración después de la apertura del paracaídas y (a / a) la aceleración debido al cambio de posición en caída libre y, por lo tanto, la resistencia del aire, todas las fuerzas del acelerómetro cambiarán constantemente entre todos los ejes.

¿Cómo podría calcular el ángulo / rotación absolutos de la persona en 3 dimensiones (rodar / lanzar / yaw)?

Justo antes del salto, la persona está en un avión y llena de adrenalina. Debido a esto, combinado con el espacio reducido y el alto ruido de los motores, quiero evitar tener que usar la calibración de derecha siempre que sea posible.

    
pregunta RoyB

1 respuesta

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Primero, algunas suposiciones: voy a suponer que tiene un acelerómetro de 3 ejes y un sensor giroscópico de 3 ejes (sensor de velocidad angular) y que los seis de esos canales se registran a una resolución suficiente durante el salto. . Además, asumo que es suficiente para reconstruir el movimiento después del salto y que no necesariamente tenemos que calcular nada durante el salto.

Primero, la parte de caída libre del salto debería ser fácil de detectar con el acelerómetro porque sería la parte durante la cual los tres ejes del acelerómetro reportan cero (o casi cero). La orientación de los valores relativos a la Tierra se puede realizar mediante una combinación de inferir "hacia arriba" desde el punto en el que la persona está en reposo y en el suelo después del salto (porque es opuesta a la dirección de la aceleración debida a la gravedad) e inferir horizontal orientación (por ejemplo, "Norte") desde la brújula.

En segundo lugar, el sensor de velocidad angular (giroscópico) solo detecta eso: velocidad angular. Así que para inferir una posición relativa necesitarías multiplicar por tiempo. Para ser concretos, si la velocidad angular fuera de 360 grados por segundo (3600 rpm), después de 0.25 segundos, la posición habrá cambiado en 360 * 0.25 = 90 grados. Para respaldar eso en una posición absoluta (en relación con alguna posición de inicio arbitraria), es posible que deba inferir que la persona está de pie justo antes de que comience la caída libre y cuando la velocidad angular en los tres ejes es cero.

    
respondido por el Edward

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