Eliminar el sesgo de la medición de la velocidad angular
Este ejemplo muestra cómo eliminar el sesgo del giroscopio de una IMU usando imufilter.
Utilice kinematicTrajectory para crear una trayectoria con dos partes. La primera parte tiene una velocidad angular constante alrededor de los ejes y y z. La segunda parte tiene una velocidad angular variable en los tres ejes.
duration = 60*8; fs = 20; numSamples = duration * fs; rng('default') % Seed the RNG to reproduce noisy sensor measurements. initialAngVel = [0,0.5,0.25]; finalAngVel = [-0.2,0.6,0.5]; constantAngVel = repmat(initialAngVel,floor(numSamples/2),1); varyingAngVel = [linspace(initialAngVel(1), finalAngVel(1), ceil(numSamples/2)).', ... linspace(initialAngVel(2), finalAngVel(2), ceil(numSamples/2)).', ... linspace(initialAngVel(3), finalAngVel(3), ceil(numSamples/2)).']; angVelBody = [constantAngVel; varyingAngVel]; accBody = zeros(numSamples,3); traj = kinematicTrajectory('SampleRate',fs); [~,qNED,~,accNED,angVelNED] = traj(accBody,angVelBody);
Crea un imuSensor System object ™, IMU, con un giroscopio no ideal. Llame a IMU con la aceleración, la velocidad angular y la orientación de la ground-truth .
IMU = imuSensor('accel-gyro', ... 'Gyroscope',gyroparams('RandomWalk',0.003,'ConstantBias',0.3), ... 'SampleRate',fs); [accelReadings, gyroReadingsBody] = IMU(accNED,angVelNED,qNED);
Crea un imufilter System object, fuse. Llame a fuse con las lecturas del acelerómetro y del giroscopio modelados.
fuse = imufilter('SampleRate',fs, 'GyroscopeDriftNoise', 1e-6); [~,angVelBodyRecovered] = fuse(accelReadings,gyroReadingsBody);
Trace la velocidad angular ground-truth, las lecturas del giroscopio y la velocidad angular recuperada para cada eje.
La velocidad angular devuelta desde imufilter compensa el efecto del sesgo del giroscopio a lo largo del tiempo y converge a la velocidad angular real.
time = (0:numSamples-1)'/fs; figure(1) plot(time,angVelBody(:,1), ... time,gyroReadingsBody(:,1), ... time,angVelBodyRecovered(:,1)) title('X-axis') legend('True Angular Velocity', ... 'Gyroscope Readings', ... 'Recovered Angular Velocity') ylabel('Angular Velocity (rad/s)')
figure(2) plot(time,angVelBody(:,2), ... time,gyroReadingsBody(:,2), ... time,angVelBodyRecovered(:,2)) title('Y-axis') ylabel('Angular Velocity (rad/s)')
figure(3) plot(time,angVelBody(:,3), ... time,gyroReadingsBody(:,3), ... time,angVelBodyRecovered(:,3)) title('Z-axis') ylabel('Angular Velocity (rad/s)') xlabel('Time (s)')
