Global Frame Quaternion vs Body Frame Quaternion

Question

Ich habe Winkelraten von 3D IMU an den Körper von sagen, ein Quadcopter. Ich möchte meine Quaternionen (ausgedrückt im globalen Rahmen) unter Verwendung dieser Winkelraten aktualisieren. Aus vielen Suchen wurde mir klar, dass Quaternion, ausgedrückt in Körperframe, sich von Quaternion unterscheidet, das im globalen Rahmen ausgedrückt wird. So, wie man eine Quaternion aktualisiert, die im globalen Rahmen ausgedrückt wird, indem Körperrahmen-Winkelraten verwendet werden, die in rad/s angegeben sind. bitte führen.

Answer 1

Dies ist kein triviales Problem. Ich denke, was Sie tun müssten, ist zuerst eine erste Beziehung zwischen Ihrem Gyroskop und den Quaternionen zu finden, dann das Gyroskop zu integrieren, um die Rotation zu finden und diese Rotation auf Ihren globalen Rahmen anzuwenden.

Zwei große Probleme: Ihr Referenzrahmen dreht sich, und Sie müssen dies berücksichtigen; rotieren 45 um X dann 45 um Z (gedreht) ist anders als 45 um Z zu gehen und dann 45 um X (gedreht), was sich von 45 um X und Z gleichzeitig unterscheidet. Das zweite Problem ist das Problem der Koppelnavigation, jede Abweichung vom Gyroskop wird sich mit der Zeit aufbauen.

Es gibt viele kleine, Low-Power-IMU-Sensoren, die Quaternionen löschen wird, auch auf dem magnetischen Nordpol verwiesen. Ich habe die BHI160 und BNO055 von Bosch verwendet.