三种姿态解算的比较

Anteater · 发表于 2015-1-4 11:10:09

本帖最后由 Anteater 于 2015-1-4 11:58 编辑

比较了三种常用姿态解算的方法，这里是比较结果

欧拉角，图中是解算角度与真值的差异，越接近零越好

四元数，图中是计算出的四元数与真值的差异，越接近零越好

看起来第三种方法比较好

用simulink模拟的数据

所用的模拟数据里陀螺和加速度计都有偏置，外部有5m/s2的加速度
第一个加速度计，第二个是陀螺，第三个是罗盘

dxf5200 · 发表于 2015-1-4 11:46:41

哪里的三种啊？只有两种啊

262619890 · 发表于 2015-1-4 11:56:54

dxf5200 发表于 2015-1-4 11:46
哪里的三种啊？只有两种啊

同楼上

jr9910 · 发表于 2015-1-4 19:34:44

角度表示通常有四种方式：欧拉角，方向余弦矩阵，四元数，旋转矢量。
精度上差异并不大，主要区别在于欧拉角直观，但需要解决奇异值的计算，实际上也有很多解决手段，计算效率略于四元数；
四元数计算效率高，初始化和输出时，可能需要转换成欧拉角，物理意义欠明确；
方向余弦矩阵需要九个元素，实际只有三个独立；
旋转矢量我做的方向见到的比较少，相对来说也比较抽象。
最常用的是前三种，三者都可以独当一面，只是不同的场合便宜程度不同。

snow_blow · 发表于 2015-1-4 20:16:03

又见牛贴,
好帖留名.
楼主的帖子都是质量好高的.
搬个小板凳来学习.

Anteater · 发表于 2015-1-4 21:51:52

本帖最后由 Anteater 于 2015-1-4 22:11 编辑

jr9910 发表于 2015-1-4 19:34
角度表示通常有四种方式：欧拉角，方向余弦矩阵，四元数，旋转矢量。
精度上差异并不大，主要区别在于欧拉角直观，但需要解决奇异值的计算，实际上也有很多解决手段，计算效率略于四元数；
四元数计算效率高，初始化和输出时，可能需要转换成欧拉角，物理意义欠明确；
方向余弦矩阵需要九个元素，实际只有三个独立；
旋转矢量我做的方向见到的比较少，相对来说也比较抽象。
最常用的是前三种，三者都可以独当一面，只是不同的场合便宜程度不同。.

恩，的确，大致上有这几种表示方式，总结的很赞。
这四种在四轴应用中基本上差不多，因为四种应用中没有长时间剧烈的姿态变化和垂直上升的的情况

算法的基本想法都差不多，无论用哪一种表示方式，差别在于怎么修正和处理非理想情况

qs6361036 · 发表于 2015-1-4 22:07:34

很精彩的帖子，顶一个！楼主能否把源程序分享一下

sylarwcy · 发表于 2015-1-6 00:59:57

囧，看不懂、

hswkcg · 发表于 2015-1-6 15:34:25

个人感觉，四元数要比欧拉角和方向余弦矩阵的精度要高点，计算量也差不多；相比旋转矢量，四元数的精度就没它高，但是优点是计算量比比旋转矢量要小。

笑笑我笑了 · 发表于 2015-1-6 15:47:52

不是卡尔曼滤波、互补滤波和梯度下降嘛？

bh东东 · 发表于 2015-1-16 20:02:52

楼主说的是表示方法？

clqfly · 发表于 2015-1-17 14:04:16

楼主，这蓝绿红三个method到底和欧拉角，方向余弦矩阵，四元数是怎么对应的

kangyiHEU · 发表于 2015-1-25 19:53:33

Anteater 发表于 2015-1-4 21:51
恩，的确，大致上有这几种表示方式，总结的很赞。
这四种在四轴应用中基本上差不多，因为四种应用中没 ...

楼主的欧拉角是方向余弦矩阵的计算结果吧，还有一种是只旋转投影的方法计算欧拉角的，不过只能计算roll和pitch，算不出来yaw

7nian · 发表于 2015-1-25 20:18:37

好贴，学习！！！

LK9286 · 发表于 2015-1-26 00:18:10

收藏了谢谢！

chaojikoushuige · 发表于 2015-1-29 20:45:18

算法好难搞懂

三种姿态解算的比较

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