AHRS编辑
本词条缺少名片图,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧! AHRS称为航姿参考系统包括多个轴向传感器,能够为飞行器提供航向,横滚和侧翻信息,这类系统用来为飞行器提供准确可靠的姿态与航行信息。 中文名 AHRS
称 为
航姿参考系统 包 括
多个轴向传感器 功 能
提供航向,横滚和侧翻信息
目录
1概述 2特点 3输出模式 4应用领域 5参考产品
? 概览
? LPMSCONTROL ? LPMS C++库
? 开放式运动分析工具(OPENMAT) ? LPMS-B规格
1概述编辑
AHRS 航姿参考系统
航姿参考系统包括基于MEMS的三轴陀螺仪,加速度计和磁强计。航姿参考系统与惯性测量单元IMU的区别在于,航姿参考系统(AHRS)包含了嵌入式的姿态数据解算单元与航向信息,惯性测量单元(IMU)仅仅提供传感器数据,并不具有提供准确可靠的姿态数据的功能。目前常用的航姿参考系统(AHRS)内部采用的多传感器数据融合进行的航姿解算单元为卡尔曼滤波器。
2特点编辑
高精度360 度全方位位置姿态输出,采用欧拉角的会具有万向锁,不能全向转动
高效的数据融合算法快速动态响应与长时间稳定性(无漂移,无积累误差)相结合
3输出模式编辑
三维全姿态数据(四元数 / 欧拉角 / 旋转矩阵/原始数据) 三维加速度 / 三维角速度 / 三维地磁场强度
4应用领域编辑
AHRS 原本起源于飞行器相关技术,但是近几年随着成本的器件成本的不断降低 也被广泛的应用于机动车辆与无人机,工业设备,摄像与天线云台,地面及水下设备,虚拟现实,生命运动科学分析,虚拟现实,游戏界面,室内定位等需要三维姿态测量的产品中
5参考产品编辑
AHRS/IMU
LPMS-B是新型的高精度超小型姿态动作捕捉传感器,它使用蓝牙技术对数据进行无线通信, 高度满足了在机械系统以及人体动作信息测量应用上的高精度计算,无线传输数据的要求,并为用户提供多方面的软件平台支持。
LP-RESEARCH公司的姿态传感器(LPMS系列产品)使用了先进的数据融合算法,为用户提供高精度高稳定性的姿态动作信息以及3轴加速度/角速度/地磁量/方位角等数据。应用领域广,如运动学分析,机器人学,运动训练辅助,汽车,医疗康复等。LP-RESEARCH公司同时对LPMS系列产品提供高灵活度的软件编程支持,用户可在不同的操作系统平台上利用LPMS的函数库进行快速编程,降低开发时间。LPMS系列产品提供多样的通信接口,如蓝牙,CANBus现在总线,USB,RS-232,RS-485等,适应不同系统应用需求。LPMS-B是其中使用蓝牙技术作为通信接口的姿态传感器。
概览
所有的LPMS设备和应用程序及编程库一起打包,让用户很容易从传感器检索数据:
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LpmsControl应用程序提供对多个传感器、实时数据视图、三维可视化、数据记录和传感器校准的高级控制。
LpmsSensor C++库允许用户应用程序方便访问和管理多个传感器。 通过OpenMAT网络,用户应用程序可以连接到LpmsControl通过网络实时交换运动数据。
文档齐备的LPMS通信协议提供对传感器硬件的直接访问,主机系统无需任何其他库。
提供LpmsControl和LpmsSensor库的源代码,用户可以进行调整和修改用于自己的项目。
LPMSCONTROL
LpmsControl是一个Windows应用程序,用于通过蓝牙、CAN或USB控制LPMS传感器。它提供了以下功能:
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通过蓝牙、CAN(要求PeakCAN接口)或USB连接到LPMS设备。 同时实时访问多个传感器设备。 自动发现连接到系统的LPMS设备。 传感器陀螺仪和磁强计易于校准。 快速传感器参考向量和方向调整。
传感器(陀螺仪、磁力计、加速度计)设置范围。 滤波器参数集和模式选择。
调整的传感器参数存储到传感器闪存。 传感器数据实时记录到CSV文件。 新的固件版本上传到传感器。
实时传感器数据通过OpenMAT网络进行流传输。
LPMS C++库
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LpmsSensor C++库允许从传感器通过用户程序方便访问实时数据: 欧拉角、四元数、旋转矩阵方位信息采样,以及LPMS设备原始数据。 通过传感器管理器类支持多种传感器。 易于使用的参数调整和校准。 提供面向对象的C++库,源代码。
提供Windows和Android二进制文件,方便移植到其他操作系统。 完整Android平台支持
除了基本的传感器控制和采样功能,该库还包含一个传感器管理器类,允许管理连接到系统的多个传感器。要了解从传感器进行基本数据采样如何简单,请参阅下面的代码示例: #include \
#include \
main() {
// Get a LpmsSensorManager instance
LpmsSensorManagerI* manager = SensorManagerFactory();
// Connect to LPMS-B sensor
LpmsSensorI* lpms = manager->addSensor(DEVICE_LPMS_B, \
while(1) { float q[4];
// Read quaternion data lpms->getQuaternion(q);
// Do something with the data // .. }
// After doing the work, remove the initialized sensor sm->removeSensor(lpms);
// Delete LpmsSensorManager object delete manager; }
这个例子演示如何使用该库简单采集数据。传感器校准、传感器范围调整等库函数也包括在内。
开放式运动分析工具(OPENMAT)
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使用OpenMAT系统可以通过网络连接交换从LPMS设备获取的信息。在大量传感器使用网络的情况下,可能有必要从一个主机系统上的传感器执行实际的数据采集,从另一台主机系统进行信息分析。OpenMAT有助于使用LpmsControl在网络上直接将数据样本流传输到运行OpenMAT组件(如人体模型计算)的其他程序。
应用
线性位移跟踪 可以对LPMS-B / LPMS-CU测量的线性加速度进行双重积分1
测量位移,例如,升沉运动检测或步态分析。 增强/虚拟现实 要准确调整头戴式显示器(HMD)显示的虚拟现实应用图像,2
需要像LPMS-B的 IMU跟踪用户头部的运动。
位置/方向跟踪 IMU数据可以有效地结合光学跟踪信息以准确测量物体的3
方向和位置。
动作捕捉 使用人体物理模型,LPMS-B可以准确捕捉一个人的运动,例如:4
动画显示虚拟人物。
车辆动态 LPMS设备提供各种测量选项来评价车辆的倾斜度、角速度、线性5
加速度和方向。
6 磁场可视化 LPMS磁力仪能够测量和可视化传感器周边磁场的三维形状。
LPMS-B规格
产品类型 尺寸 重量 蓝牙
LPMS-B, LPMS-B OEM
LPMS-B: 45 x 37 x 20 毫米 LPMS-B OEM: 28 x 20
x 12 毫米
LPMS-B: 34 克 LPMS-B OEM: 7 克 2.1 + EDR, 2.412-2.484 GHz < 18 米 所有轴360° < 0.05°
< 2° (动态) < 0.5° (静态)
3 轴,±2 / ±4 / ±8 / ±16g(g为重力加速度),16 位
通信距离 方向范围 分辨率 精度 加速度计
陀螺仪磁力仪
压力传感器数据输出格式
采样率 耗电量 电源 温度范围 连接器 软件
3 轴,±250 / ±500 / ±2000 °/秒,16 位 3 轴,130 – 810 uT,16 位
300 – 1100 百帕 原始数据/欧拉角/四元 5 – 300 Hz 290 毫瓦 @ 3.3 伏特
LPMS-B: 锂电池,> 10 小时,(3.7 伏 @ 800毫安时) LPMS-B OEM: 2.5-18 V DC
LPMS-B: -20 至 +60 °C LPMS-B OEM: -40 至 +80 °C
微型USB接口,B型
Windows 版C++库,Android版Java库,LpmsControl软件和Windows版开放式运动分析工具(OpenMAT)。