Aplikacja akcelerometru do wyznaczania położenia terenowej sondy pomiarowej

Abstract

Inertial navigation uses accelerometers to determine position. It is so called double integration process: first integral of the acceleration gives velocity, then integral of velocity results in distance. Triple axis accelerometer and gyroscope, MPU-6050 device, as well as Raspberry Pi miniature computer were used in this project. Accuracy of measurements was too low to properly compute position, but correcting algorithm has been developed. It requires that device is stationary and correction has to be executed once every few seconds. Huge errors and complicated process of correcting them renders use of this method impractical in real life.

Nawigacja bezwładnościowa wykorzystuje akcelerometry do ustalenia pozycji. W obliczeniach wykorzystuje się metodę podwójnego całkowania: całka z przyspieszenia daje prędkość a całka z prędkości - przemieszczenie. W projekcie zastosowano tani układ MPU- 6050 zawierający trójosiowe akcelerometr i żyroskop. Do obliczeń wykorzystano miniaturowy komputer Raspberry Pi. Dokładność wskazań sensorów obarczona była zbyt dużym błędem, uniemożliwiając poprawne ustalenie pozycji. Opracowano jednak algorytm kompensacji błędów dla obliczeń w jednej osi. Wymaga on nieruchomego układu pomiarowego. Dla poprawności obliczeń korekcja musi następować co najmniej raz na kilka sekund. Ze względu na błędy oraz uciążliwy proces ich korekcji układ jest niepraktyczny do planowanego zastosowania.