电子罗盘HMC5883物体倾斜时的补偿问题-方位角计算公式 -

标题: 电子罗盘HMC5883物体倾斜时的补偿问题-方位角计算公式 [打印本页]

作者: xwlf0727 时间: 2017-8-22 14:18
标题: 电子罗盘HMC5883物体倾斜时的补偿问题-方位角计算公式
pitch和roll角由重力加速度计可得，物体倾斜补偿时要注意pitch（俯仰角）和roll（横滚角）的方向，否则补偿误差消除不了。

如何得到罗盘的方位角

磁阻传感器为建立罗盘导航系统提供了固态有效的解决办法！但是我们怎么才能够从简单的3轴数据得到罗盘的方位角呢？
下面就将一步步告诉你如何去实现！
1）当 3 轴磁力计工作时可以读到 XYZ 三轴的磁场强度，此时的数值并不能直接用作方位角的计算！因为此时的读数可能受到器件版面上其他
一些含磁材料的影响，形成圆心坐标的硬铁漂移！

用作方位角计算的XYZ数值必须将此漂移值移除，使圆心回到原点上.

具体的办法是：
1，水平匀速旋转，收集 XY轴的数据
2，转动器材90 度（此时 Z轴水平）匀速旋转以收集 Z轴数据
3，将读取到的各轴数据的最大值加上最小值除以2，就得到一个各轴的offset 值
Xoffset=（Xmax+Xmin）/2
Yoffset=（Ymax+Ymin）/2
Zoffset=（Zmax+Zmin）/2
4，然后将磁力计读取的各轴的裸值减去前面计算所得的 offset值，就可以得到用作角度计算的 Heading 值
XH=X裸-Xoffset
YH=Y裸-Yoffset
ZH=Z裸-Zoffset
如果只用作水平测量，则此时的方位角为
方位角=arctanYH/XH

如果在测量时，我们的器件不是处在水平位置，套用以上公式，罗盘的方位角将出现偏差，此时就需要使用加速度传感器对磁力计进行倾角补偿。
要对电子罗盘进行倾角的补偿，首先要计算出横滚角（θ）Roll 以及俯仰角（φ）Pitch
代入以下公式, 计算 Heading 值
Xh=X*cos(φ)+Y*sin(θ)*sin(φ)-Z*cos(θ)*sin(φ)
Yh=Y*cos(θ)+Z*sin(θ)
考虑到角度的4 个象限，航向角的计算公式可变为以下公式
for(Xh<0)=180-[arctan(Yh/Xh)*180/π]
for(Xh>0,Yh<0)=-[arctan(Yh/Xh)*180/π]
for(Xh>0,Yh>0)=360-arctan(Yh/Xh)*180/π
for(Xh=0,Yh<0)=90
πfor(Xh=0,Yh>0)=270

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电子罗盘方位角计算公式.pdf (336.86 KB, 下载次数: 303)

作者: bruceleegyx 时间: 2017-12-20 13:17
这个资料很好，感谢分享！

作者: Who260 时间: 2018-1-15 11:44
很想下载这个资料，第一次来到这个论坛。不知道资料实用不实用

作者: Who260 时间: 2018-1-17 16:47
请教楼主，我不分四象限，直接用公式
Xh=X*cos(φ)+Y*sin(θ)*sin(φ)-Z*cos(θ)*sin(φ)
Yh=Y*cos(θ)+Z*sin(θ)
航向角也能在 360度范围内转得很好，就是pitch和roll有点不太对，不知什么原因

作者: jjlin77 时间: 2018-2-9 09:47
好，支持，我在学习这个，还想请问下，我们的数据比如说现在是90°，它磁力计数据在90±10之间不停的跳动（我设备放着没有动），这种情况是电路设计有问题吗？还是说软件需要滤波？±10跳的有点夸张啊。

作者: DigitaiMotol 时间: 2018-5-8 12:14
非常感谢楼主的分享

作者: 大秦國風 时间: 2018-12-17 13:49
谢谢楼主分享

作者: polebear1223 时间: 2020-3-19 16:05
最近在研究这个，下载下来看看

作者: 6335490 时间: 2021-1-23 11:26
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