Jaka jest różnica między żyroskopami 3 i 6 osiowymi?


9

Czy istnieje jakaś prawdziwa różnica między tymi dwoma modułami? Jeśli tak, co to jest?

Odpowiedzi:


11

Nie ma „żyroskopu 6-osiowego” ...

Jeśli gdzieś czytasz „żyroskop: oś 6”, prawdopodobnie wynika to z ograniczonej wiedzy osoby wypełniającej pola lub ograniczenia podanych pól (np. Istnieje pole opisu dla „żyroskopu”, ale żadne dla „akcelerometru” ).

W rzeczywistości będzie to oznaczać żyroskop 3D (3 osie) + akcelerometr 3D (w 99% przypadków może to być również kompas 3D).

Istnieją tylko 3 możliwe osie dla żyroskopu. Zatem posiadanie 6 wartości pomiarowych oznaczałoby: pomiar (przynajmniej pośrednio) całej osi dwa razy. Może to mieć sens, jeśli chcesz uniknąć awarii całego urządzenia, jeśli jeden żyroskop jest uszkodzony. Ponadto: uzyskiwanie dokładniejszych pomiarów. Należy jednak pamiętać, że większość szumów pomiarowych jest spowodowana skokami / szumem zasilacza. Aby mieć naprawdę niezależne pomiary, musiałbyś mieć 2 niezależne zasilacze (dzięki czemu osiągniesz poprawę 3dB szumu pomiarowego [= połowa szumu]).


3
Połowa hałasu to poprawa o 3 dB, a nie 10.
stevenvh

Dobrze; to 3 dB. Słuszna uwaga.
SDwarfs

@stevenvh - Czy to prawda, że ​​otrzymujesz różne pomiary żyroskopów w różnych lokalizacjach? Zadałem pytanie na ten temat .
Justin,

@Justin - Tak, myślę, że masz rację. Usunę ten komentarz. Dziękuję za twój komentarz.
stevenvh

1
@Anubis: Jeśli chodzi o pytanie „czy nie jest to ta sama wartość, którą powinienem zmierzyć”, zobacz moją odpowiedź na pytanie Justina: electronics.stackexchange.com/questions/38431 ; Jest to nieco bardziej skomplikowane, które należy wyjaśnić w krótkim komentarzu.
SDwarfs

10

Żyroskop mierzy prędkość obrotu w systemie 3D, który może mieć tylko około 3 osi: przechyłu, odchylenia i pochylenia. Jak mówi Jim, pozostałe 3 parametry mogą pochodzić z akcelerometru, co również daje pozycję obrotową wokół tych samych 3 osi.

Potrzebujesz 6 parametrów, aby opisać pozycję i orientację obiektu: odległość w kierunku X, Y i Z oraz obrót wokół osi X, Y i Z. Żyroskop / akcelerometr może pomóc w obrocie, ale nie może wykryć ruchu bocznego. (Akcelerometr może pośrednio mierzyć przemieszczenie, ale wymaga do tego podwójnej całki, co może zagrozić dokładności.)


Akcelerometr nie zapewnia pozycji obrotowej, lecz przyspieszenia translacyjnego. Jeśli akurat nie przyspieszasz przez nic innego niż grawitację, a orientacja obrotowa, na której Ci zależy, jest twoją orientacją obrotową w odniesieniu do lokalnego pola grawitacyjnego, możesz użyć akcelerometru, aby zmierzyć pozycję obrotową przez proxy.
Doug McClean,

@DougMcClean: Można łatwo ustalić, który kierunek jest „w górę”, ale wątpię, aby jakikolwiek akcelerometr w rozsądnej cenie byłby w stanie ustalić, który kierunek jest „na północ” [jeśli obiekt byłby przymocowany do ziemi, zmierzone przyspieszenie zmieniłoby się nieznacznie, ponieważ konsekwencja różnych wpływów Słońca i Księżyca; biorąc pod uwagę wystarczająco dokładne pomiary takich zmian, teoretycznie można by rozwiązać problemy z położeniem Słońca i Księżyca, ale uzyskanie niezbędnej dokładności - zwłaszcza bez żyroskopu - wydawałoby się trudne.
supercat

Akcelerometry mogą dać ci względny obrót, ale bez przynajmniej jednego kompasu, który mówi ci (magnetycznie) na północ, nie możesz uzyskać pozycji obrotowej . I potrzebujesz GPS, aby uzyskać lokalną deklinację magnetyczną, aby dostosować północ magnetyczną do północy geograficznej.
Jesse Chisholm,

4

Uważam, że „żyroskop 3-osiowy” jest dokładnie tym, co mówi, a „moduł żyroskopu 6-osiowego” to żyroskop 3-osiowy plus akcelerometr 3-osiowy.


Może to być również kompas ...
s3c

Więc teraz jakiś marketingowy idiota zareklamuje się, 7-axis gyroscope modulegdy naprawdę mają na myśli 7-sensors in the gyroscope module: 3-żyroskopy, 3-akcelerometry, 1-kompas. ;-D
Jesse Chisholm

2

Potwierdzam pytanie dotyczące 6-osiowego systemu żyroskopowego. Służy do korygowania obrazów radarowych na żaglówce. Pierwotny skok, przechylenie, odchylenie to typowe 3 osie, a przyspieszenie obrotu dla każdej osi to drugie 3 osie. Dlaczego? Na łodzi masz bardzo skomplikowany ruch, nawet bardziej niż samolot. Na łodzi jesteś pchany i przechylany przez wiatr w górę iw dół przez fale i zsuwany z osi przez prąd. Kompletny MOMENT rotacyjny jest bardzo przydatny do korekcji obrazu radaru. Zwłaszcza gdy weźmie się pod uwagę, że radar jest zamontowany na maszcie znacznie powyżej środka masy.

Powiedziawszy to wszystko, 6-osiowa różnica w stosunku do 3-osiowego żyroskopu (lub jeśli przyspieszeniomierz fluxgate) jest niewielką korzyścią, więc .. często 3-osiowe wykonanie zadania. Jednak lotniskowiec na wzburzonym morzu, gdy próbuje wylądować myśliwcem z bocznym wiatrem i nerwowym pilotem, zawsze preferuje 6-osiowy. Wszyscy możemy podziękować panu Isaacowi Newtonowi za ten kawałek porządku.


Powinieneś opublikować to jako własne pytanie, ponieważ nie jest to odpowiedź
Scott Seidman

To też nie jest pytanie. Hmm Jest to bardziej edukacyjny komentarz do pytania (i niektórych odpowiedzi).
Jesse Chisholm,

0

Myślę, że nazywają to „żyroskopem 6-osiowym”, ponieważ funkcja żyroskopu i funkcja akcelerometru są wykonywane przez to samo urządzenie, „żyroskop”. Ma to na celu rozróżnienie prostszych 3-osiowych urządzeń żyroskopowych, ponieważ oba są w zasadzie tą samą częścią, nie ma osobnego akcelerometru, jest to tylko dodatkowa funkcjonalność „żyroskopu”, która kosztuje niewiele lub nic, ale można dodać duże pieniądze na wycenę modelu. W ten sposób wymarł „flybar”, żyroskop 3-osiowy sprawił, że stał się przestarzały, gdy zastąpił żyroskop jednoosiowy „trzymaj kurs” za prawie nic.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.