静态条件下三轴加速度求角度的算法
在只有三轴加速度计的场合下(MARG初始校准的时候,需要先通过加速度计得到水平倾角,才能继续对磁力计数据进行处理)如何求得三轴角度,搜索互联网一般是这以下这两种算法:
左图算法是:
右图算法是:atan2(Ax,Az)也就是arctan(Ax/Az)。编程时还是推荐使用atan2。
图片来自:http://www.geek-workshop.com/thread-2328-1-1.html
左图方法中的角度是重力矢量g与3个正交轴的夹角,并不是本体坐标系与地面坐标系的三个欧拉角!!
拿俯仰角举例,俯仰角是本体坐标系的Oxb与水平面之间的夹角(前提是欧拉旋转顺序是ZYX,即航偏,俯仰,滚动,这里并不关心航偏,即使有航偏也认为航偏过后的新的坐标系是参考的地面坐标系,只有俯仰和滚动),矢量g先从指向z轴正方向,通过俯仰角、滚动角达到上右图矢量R位置,俯仰角是Axz,滚动角是Ayz。实际用个坐标系演示一下,就会发现俯仰角的大小就是Axz。
建立我建模常用的坐标系,也就是坐标系的y轴与上图一致,xz均方向相反,可得到Roll = atan2f(-ay, -az);Pitch = atan2f(ax, -az);
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