6DOF: Gyro, Beschleunigung, GPS was mit was abgleichen?

[reflection]

Salu zusammen

Ich habe bereits einmal vor einigen Monaten einen Thread eröffnet als ich Probs hatte, meine Gyros (ADIS16250) anzusprechen. Denke das ist nun ok. Gut ist es zwar noch nicht, aber da hab ich noch ein paar Ideen.

Nun zum eigentlichen Problem. Man liest immer wieder davon die Gyros abzugleichen mit den Beschleunigungswerten und den GPS Daten. Beschleungigung und Winkelwerte kann man ja über ein Kalman-Filter zusammenführen, aber was mache ich mit dem GPS? Das gibt mir ja einen Winkel aus (Nord-Süd-Achse). Kann/muss ich diesen auch noch in die Rechnung mit einbeziehen? Habe schon ein paar Sachen gelesen, aber schlau werde ich daraus nicht wirklich.

Einsatzgebiet ist ein Rennfahrzeug bei dem die Beschleunigung gemessen werden soll (ohne Erdbeschleunigung), daher ein 6DOF-System

Wäre für Hilfe echt dankbar, seien es Links, Codefragmente, Tipps ect.

Gruss und merci im Voraus

reflection

[dennisstrehl]

> "ein Rennfahrzeug bei dem die Beschleunigung gemessen werden soll"
Ok. Und was willst du jetzt mit den Gyros? Ein Gyro für die Hochachse wäre vielleicht nützlich. Zur Driftkompensation GPS-Kurs mit dem aus dem Gyro berechneten Kurs vergleichen und entsprechend nachstellen. Längs- und Querneigung sind, denke ich, zu vernachlässigen.

[ranke]

Beschleungigung und Winkelwerte kann man ja über ein Kalman-Filter zusammenführen, aber was mache ich mit dem GPS? Das gibt mir ja einen Winkel aus (Nord-Süd-Achse). Kann/muss ich diesen auch noch in die Rechnung mit einbeziehen?


Was soll das Ergebnis der Rechnung sein?

[voidpointer]

Hallo reflection,

in meinem autonomen Modellflugzeug "EasyBot" benutze ich eine 6DOF-IMU. Zur Kompensation der Gyrodrift wird ein Kalman-Filter eingesetzt. Die konkrete Kalman-Implementierung nutzt die Differenz zwischen Beschleunigungsvektor und mitgeführten Rotationsvektor als Input. Oder anders erklärt: im unbeschleunigten Zustand bieten die Beschleunigungssensoren eine Referenz für die Lagewinkel an der Längsachse (Pitch) und an der Querachse (Roll). Allerdings hat der Kalman-Filter keine Referenz für den Winkel um die Hochachse (Yaw). Ein Kompass wäre hier eine mögliche Referenz. Aus verschiedenen Gründen setzt man manchmal keinen Kompass ein - ich selbst habe auch noch keinen. Dann kann man sich mit dem GPS-Kurs behelfen. Das ist die Richtung, in die sich das GPS bewegt. Sie wird meines Wissens zum Teil aus der Differenz zweier aufeinanderfolgenden Positionsmessungen unter Hinzunahme des Doppler-Effekts bestimmt.

Solange die Nase des Flugzeugs in die Flugrichtung zeigt, taugt der GPS-Kurs als Winkel-Referenz also sehr gut. Bei starkem Wind kann es aber sein, dass die Ausrichtung der Nase 20 Grad von der Flugrichtung abweicht. Ähnlich dürfte es sein, wenn ein Modellauto um die Kurve driftet. Aber im Gegensatz zum Seitenwind dürfte das Driften nicht dauerhaft sein. Daher ist der GPS-Kurs für Deine Anwendung schon geeignet.

Man muss auch sagen, dass es _den_ Kalman-Filter nicht gibt. AFAIK werden Kalman-Filter meistens an den physikalischen Eigenschaften des Fahrzeugs und der gegebenen Sensoren ausgerichtet.

Die Frage der anderen ist allerdings berechtigt. Braucht man wirklich eine 6DOF-Einheit auf einem Modellfahrzeug?

Gruß, Achim.

[Richard]

Hallo reflection,

Die Frage der anderen ist allerdings berechtigt. Braucht man wirklich eine 6DOF-Einheit auf einem Modellfahrzeug? Gruß, Achim.

Hmm, wer bitte hat etwas von einem Mdellfahrzeug gesagt???
Reflection sitzt in seiner "Rennpappe". :-)

Gruß Richard

[voidpointer]

Hmm, wer bitte hat etwas von einem Mdellfahrzeug gesagt???

Na sowas! Da hab ich wohl nur das gelesen, was ich lesen wollte. Die Größe des Fahrzeugs macht aber eigentlich nicht viel Unterschied.

Ich nehme mal an, dieser Link ist bekannt? http://www.driftbox.com
Die Box macht den Anschein, als hätte sie _nur_ ein GPS, keine extra Sensoren. Oder habe ich da wieder zu schnell gelesen?

Achim.