计算偏航/俯仰/横滚

Question

我在船上有三个GPS天线。 它们相对于彼此处于固定的xyz位置。

例如：

• 蚂蚁1在（0,0,0）
• 蚂蚁2在（0,5,0）
• Ant3位于（5,2,0）

我想制作一个程序来计算船行进时的偏航，俯仰和横滚。 我将每秒记录三个天线中每个天线的xyz位置。 格式为ascii：

Ant 1 , time in hrsminsec  , lat in degminsec , long degminsec , z in metres 

例如：

235316, LA53.1729289341999986,LN-6.2148456192000000,EL163.7457

ant2和ant3的同上。

Answer 1

老实说，我真的会惊讶于GPS天线的准确性足以为您提供可靠的信息。 那是除非你有一艘大船，但是如果那艘船是大船，那它可能不会滚太多。 GPS通常只能精确到几英尺（除非我在过去几年中没有做出很大的改进）。 另外，您将需要向该软件提供非常精确的GPS阵列测量结果，以确保计算正确。 如果您只是购买了一个加速度计并让其提供数据，则可能是一个更好，更精确的系统。 它可以通过单个设备以非常高的精度为您提供实际的偏航/滚动/俯仰。

该产品看起来正好是您所需的硬件和API，它提供了记录预先计算的偏航/侧倾/俯仰的记录。 不过，我没有任何经验。

http://www.microstrain.com/3dm.aspx#specs

然后，如果要检查精度，则可以对照GPS的“偏航”值（任意两个时间点的船的位置线与参考线，如正北）之间的偏航值进行检查。

祝你好运，我希望这会有所帮助。

Answer 2

为什么不使用MEMS传感器代替GPS？ 便宜得多，但准确得多。

这是您可以选择的众多MEMS传感器演示套件之一： https : //www.adafruit.com/product/2472

Answer 3

这三个GPS天线到底连接了什么？ 如果将其连接到三个GPS接收器，将无法解决问题。

您将需要一个价格不菲的商用矢量GPS接收器。 许多商业矢量GPS设备制造商还提供了免费的软件，该软件可以计算位置和姿态。

如果您仍在编写自己的矢量GPS接收机姿态计算算法，则本文将对您有所帮助：

http://microsat.sm.bmstu.ru/e-library/Algorithms/GPS/4386.pdf