3D kompass. Rechnung

[Spacecam]

Du benötigst immer noch ein Accelerometer, denn schließlich willst du ja für Neigung kompensieren. Das Magnetometer misst ja erstmal nur die Stärke eines Magnetfeldes auf 3 Achsen. Diese Werte werden in der Einheit Gauß angegeben, d.h. du musst sie, wie du es bereits machst im Code, miteinander verrechnen, sodass du einen Winkel zum magnetischen Nordpol bekommst (<besserwisser>und erst dann ist es ein Kompass</besserwisser> :P).

Diese simple Formel:

ang = 180+round(math.atan2(x, y)*(180/math.pi),0)

Ist eigentlich eine Vereinfachung, denn hier wird davon ausgegangen, dass das Magnetometer parallel zum Boden ausgerichtet ist (d.h. die Z-Achse senkrecht zur Erdoberfläche steht).

Mit Hilfe eines Acceleromters kannst du die Beschleunigung auf 3 Achsen messen, mit Hilfe dieser Werte kannst du dir deinen Winkel um alle drei Achsen ausrechnen, d.h. du kennst Pitch (X-Winkel), Yaw (Z-Winkel) und Roll (Y-Winkel) (alles im Bezug auf die Erdoberfläche).
Wenn du jetzt Pitch und Roll kennst, dann kannst du die Messung des Magnetometers für Neigung kompensieren (Pseudocode):

pitch = asin(ACC_X);
roll = asin(ACC_Y);

x = MAG_X * cos(pitch) + MAG_Z * sin(pitch);
y = MAG_X * sin(roll) * sin(pitch) + MAG_Y * cos(roll) - MAG_Z * sin(roll) * cos(pitch);

ang = atan2(y, x);

Alles nachzulesen auf https://www.loveelectronics.co.uk/Tu...duino-tutorial

ja danke, habe mir heute morgen eins bestellt.
Danke nochmal

[Spacecam]

Du benötigst immer noch ein Accelerometer, denn schließlich willst du ja für Neigung kompensieren. Das Magnetometer misst ja erstmal nur die Stärke eines Magnetfeldes auf 3 Achsen. Diese Werte werden in der Einheit Gauß angegeben, d.h. du musst sie, wie du es bereits machst im Code, miteinander verrechnen, sodass du einen Winkel zum magnetischen Nordpol bekommst (<besserwisser>und erst dann ist es ein Kompass</besserwisser> :P).

Diese simple Formel:

ang = 180+round(math.atan2(x, y)*(180/math.pi),0)

Ist eigentlich eine Vereinfachung, denn hier wird davon ausgegangen, dass das Magnetometer parallel zum Boden ausgerichtet ist (d.h. die Z-Achse senkrecht zur Erdoberfläche steht).

Mit Hilfe eines Acceleromters kannst du die Beschleunigung auf 3 Achsen messen, mit Hilfe dieser Werte kannst du dir deinen Winkel um alle drei Achsen ausrechnen, d.h. du kennst Pitch (X-Winkel), Yaw (Z-Winkel) und Roll (Y-Winkel) (alles im Bezug auf die Erdoberfläche).
Wenn du jetzt Pitch und Roll kennst, dann kannst du die Messung des Magnetometers für Neigung kompensieren (Pseudocode):

pitch = asin(ACC_X);
roll = asin(ACC_Y);

x = MAG_X * cos(pitch) + MAG_Z * sin(pitch);
y = MAG_X * sin(roll) * sin(pitch) + MAG_Y * cos(roll) - MAG_Z * sin(roll) * cos(pitch);

ang = atan2(y, x);

Alles nachzulesen auf https://www.loveelectronics.co.uk/Tu...duino-tutorial

#!/usr/bin/env python3
import time
import random
import smbus
import math
import serial

bus = smbus.SMBus(1)
address = 0x1e


class SensorADXL345(object):
    def __init__(self, bus_nr, addr):
        self.bus = smbus.SMBus(bus_nr)
        self.addr = addr

    def read_data_beschl(self):
        ax = self.bus.read_word_data(self.addr, 0x32)
        ay = self.bus.read_word_data(self.addr, 0x34)
        az = self.bus.read_word_data(self.addr, 0x36)
        return (ax, ay, az)

bus = smbus.SMBus(1)
address = 0x1e

while True:
    mitte = 0
    bus.write_byte_data(address,0,80)
    bus.write_byte_data(address,1,32)

    bus.write_byte_data(address,2,1)    
    time.sleep(0.01)
    x = y = z = 1.0 
    x = y = z = 1.0
    x1=bus.read_byte_data(address,3)
    x2=bus.read_byte_data(address,4)
    x=x1*256.0+x2

    if x>32767:
        x-=65536
    z1=bus.read_byte_data(address,5)
    z2=bus.read_byte_data(address,6)
    z=z1*256.0+z2
 
    if z>32767:
        z-=65536
    y1=bus.read_byte_data(address,7)
    y2=bus.read_byte_data(address,8)
    y=y1*256.0+y2
 
    if y>32767:
        y-=65536


    ang = 180+round(math.atan2(x, y)*(180/math.pi),0)
    sensor = SensorADXL345(1, 0x53)
    xm, ym, zm = sensor.read_data_beschl()
    pitch = xm
    roll = ym
    x = x * math.cos(pitch) + z * math.sin(pitch);
    y = x * math.sin(roll) * math.sin(pitch) + y * math.cos(roll) - z * math.sin(roll) * math.cos(pitch);
    ang2 = 180+round(math.atan2(x, y)*(180/math.pi),0)
    print "alt",ang, "neu",ang2
    time.sleep(2)

die alten werte stimmen nur die neuen mit Zusatz sensor sind total falsch. Was is das prob?


wenn ich pitch und roll auf 0 setze kommt der richtige winkel raus...nur wenn ich die Accelerometer werte nehme nicht mehr...

[Spacecam]

    sensor = SensorADXL345(1, 0x53)
    mx,  my,  mz,  = sensor.read_data_beschl()
    #print mx, my, mz
    pitchAccelXh = math.atan2(my / 1024, (mz / 1024))
    rollAccelYh = math.atan2(mx / 1024, (mz / 1024))
 
    cos_roll= math.cos(pitchAccelXh);
    sin_roll = math.sin(pitchAccelXh);
    cos_pitch = math.cos(rollAccelYh);
    sin_pitch = math.sin(rollAccelYh);
  
    mag_X = x; 
    mag_Y = y;  
    mag_Z = z;  
  

    Yh = mag_Y * cos_roll - mag_Z * sin_roll;
    Xh = mag_X * cos_pitch + mag_Y * sin_roll * sin_pitch + mag_Z * cos_roll * sin_pitch;
    ang = 180+round(math.atan2(x, y)*(180/math.pi),0)
    realHeading = 180+round(math.atan2(Xh, Yh)*(180/math.pi),0)
    print "alt",ang,"neu",realHeading
    time.sleep(1)

jetzt geht es solange der Kompass grade ist.
In diesen fall stimmen alter und neuer wert überein (is ja normal) sobalt ich den Kompass + accelerometer kippe ist der alte wert fast besser als der neu ausgerechnete^^

jemand eine Idee woran das liegen könnte?

[Torrentula]

Sorry, dass ich erst jetzt antworte, du scheinst in deinem code bei der Berechnung von Xh und Yh Pitch und Roll teilweise durcheinander gebracht zu haben.

So müsste es sein:

Xh = mag_X * cos_pitch + mag_Z * sin_pitch
Yh = (mag_X * sin_roll * sin_pitch + mag_Y * cos_roll) - mag_Z * sin_roll * cos_pitch