使用 IMU 进行短期位置跟踪

Short-term position tracking with IMU

我已经对使用 IMU 进行短期位置跟踪进行了大量研究,但似乎真的找不到任何关于它的东西。很多人说用加速度计跟踪位置是不可能的,但这一切都是在长期位置跟踪的背景下进行的。我只是在寻找不到一秒钟的东西。

我用 Google 搜索了一下,发现 this video

这表明是用 IMU 进行的,但是当我对加速度进行二重积分时,它变得非常混乱。关于如何解决这个问题的任何建议?卡尔曼滤波器会解决一些问题吗?

基于双积分加速度计信号的位置误差与:

  • 加速度计信号中的偏差漂移。估计偏差中的一个小误差将导致位置误差非常快地爆炸(二重积分)。
  • 重力。除非加速度计的方向恰好垂直于重力,否则加速度计信号中将存在重力分量。

添加额外的 knowledge/measurements 有助于减少位置误差的增长,例如:

  • 使用陀螺仪 and/or 磁传感器(9 DOF)跟踪加速度计的方向。如果已知方向,则可以计算并移除加速度计中的重力分量。
  • 检测具有已知方向或速度的特定情况。在视频的情况下,可能会检测到石头平放在板上(垂直速度为零,方向为水平)或在其中一个角落(位置已知,一段时间内速度为零)。

这可以使用卡尔曼滤波器来实现。