ivme ölçer, gyro, manyetik pusula aralarındaki fark ne?

[CyberX]

ivme ölçer, gyro, manyetik pusula aralarındaki fark ne?
hepsi hemen hemen aynı işe yarıyor gibi bunların araslarında ki fark nedir?
birde IMU nun açılımı manyetik pusulaya mı girer.?

bunlar bayağı kafamı karıştırdı:)

[Tagli]

IMU: Inertial Measurement Unit

Aslında hepsi farklı işi yapıyor, zaten farklı cihazlar. Ancak ortak bir amaç için çalışıyorlar. Zaten bunların ham verilerini ayrı ayrı düşünerek yönelim açısı bulunması mümkün olmuyor.

Yönelim açısı hesabı için izlenen yol bildiğim kadarıyla kabaca şu şekilde: Asıl işi gyro yapıyor. 3 eksendeki açısal hızların integralini alarak bir yönelim hesaplıyor. Teoride bu bizim için yeterli olurdu belki. Ama gerçek hayatta işler farklı yürüyor.

Birincisi, ayrık zamanda çalışıldığı için sayısal integrasyonda hata oluyor. Bu hata yaklaşık olarak açısal ivme ile orantılı. Bu da çok kısa sürede ölçüm değerinin, daha doğrusu integratörün bozulması demek. Bazı yöntemler ile bu bozulmayı azaltabilsen de yine de zaman içinde, örneğin 5 saniyede 1 derece gibi bir kayma oluyor.

Bu hatanın anlaşılabilmesi ve düzeltilebilmesi için bir başka referansa ihtiyaç var. Aslında iki referansa... Bunlardan birincisi yerçekimi vektörü. Bu, 3 yönelim açısından ikisi olan yunuslama ve yatma (pitch, roll açıları; Türkçe çeviriler farklılık gösterebiliyor) açıları, yerçekimi referansı ile karşılaştırılarak düzeltilebiliyor.

Ancak yerçekimi vektörü sapma (yaw) açısının hatasının belirlenmesi ve düzeltilebilmesi için yeterli değil. Bunun için bir başka referansa ihtiyaç var: yön (veya kuzey diyelim). Böylece magnetometre de sapma açısının hatasını düzeltiyor.

Peki neden sadece ivme ölçer kullanmıyoruz? Cep telefonlarında güzel güzel kullanılıyor, eğdiğimizde falan telefon kaç dereceyle durduğunu algılayabiliyor. Bu mümkün elbette, ama cihaz üzerinde etki eden başka bir ivme olmaması şartıyla. Örneğin telefonu hızla fırlattığınızda (evde denemeyin ), açısını tamamen yanlış gösterecektir. Bir cep telefonu için sıradışı olan bu durum, bir hava taşıtı için ise oldukça sıradandır. Bu sebeple sadece ivme ölçer kullanarak açıyı hesaplayamayız.

Elbette araç üzerinde uzun süreli olarak etki eden bir ivme, yukarıda bahsettiğim yöntemi de geçersiz kılacaktır. Ondan ötesi beni aşıyor, bilmiyorum yani nasıl çözüldüğünü.

[şaşkın]

Inertial measurement unit adından da anlaşıldığı gibi, eylemsizlik prensibiyle, konumunuza dair parametreleri ölçen birim. yanlış bilmiyorsam IMU birçok bileşenden oluşabiliyor gyro+manyetik pusula+gps bile olabiliyor.

bildiğim kadarıyla manyetik pusula "flux valve" olarak geçiyor ingilizce literatürde. temel mantığı; dünyanın manyetik alanını kullanarak yön tayini.

[CyberX]

imu bu aletlerin genel adı galiba, IMU diye nitelendirilen ürünlerin kimisinde gyro + ivme ölçer olduğunu, kimisindede gyro + ivme ölçer + manyetik sensör olduğunu gördüm.

birde 3 eksenli manyetik sensöre rastladım. bu manyetik sensör olduktan sonra diğer gyro ve ivme ölçere ne gerek kalıyor ki?

[iyildirim]

birde 3 eksenli manyetik sensöre rastladım. bu manyetik sensör olduktan sonra diğer gyro ve ivme ölçere ne gerek kalıyor ki?

Manyetik sensörün doğru değerler üretebilmesi için manyetik alan düzlemine-çizgilerine  paralel olması gerekiyor.  Paralel olmadığında tilt kompanzasyonu gerekir. Gyro ve acc. den gelen değerler yardımıyla manyetik sensörün pozisyonu hesaplanıp tilt kompanzasyonu yapılıyor.

Daha detaya girersek, manyetik alan çizgileri dünyanın heryerinde yeryüzüne paralel veya aynı eğimde de değil.. Bu yüzden sadece sensörün pozisyonu, yeryüzüne göre açısı  (euler) üzerinden yapılan tilt kompanzasyonunda da küçük de olsa hata olabiliyor. Daha hassas bir hesap için bulunulan lokasyona göre manyetik alan çizgilerinin eğimi hesaplanıp buna göre tilt kompanzasyonu da yapılabilir.