В чем разница между 3 и 6 осями гироскопов?

9

Есть ли реальная разница между этими двумя модулями? Если так, что это?

Анубис
источник

Ответы:

11

Не существует "6-осевого гироскопа" ...

Если вы где-то читаете «gyro: 6 axis», это может быть связано с ограниченными знаниями человека, заполняющего поля, или с ограничением указанных полей (например, есть поле описания для «gyro», но нет для «акселерометра») ).

Фактически это будет означать 3D-гироскоп (3 оси) + 3D-акселерометр (в 99% случаев это тоже может быть 3D-компас).

Есть только 3 возможных оси для гироскопа. Таким образом, имея 6 значений измерения, будет означать: измерение (по крайней мере косвенно) всех осей дважды. Это может иметь смысл, если вы хотите избежать отказа всего устройства, если один гироскоп неисправен. Также: достижение более точных измерений. Но обратите внимание, что большая часть шума при измерении связана с шипами / шумом источника питания. Таким образом, вам потребовалось бы 2 независимых источника питания для действительно независимых измерений (таким образом, достигается улучшение шума измерения на 3 дБ [= половина шума]).

SDwarfs
источник
3
Половина шума - это улучшение на 3 дБ, а не 10.
Стивенвх
Правильно; это 3 дБ. Хорошая точка зрения.
SDwarfs
@stevenvh - Правда ли, что вы получили бы разные измерения от гироскопов в разных местах? Я задал вопрос об этом .
Джастин
@ Джастин - Да, я думаю, что ты прав. Я удалю этот комментарий. Спасибо за ваш отзыв.
stevenvh
1
@Anubis: Относительно вопроса «разве это не то же самое значение, которое я должен измерять?», Смотрите мой ответ на вопрос Джастина: electronics.stackexchange.com/questions/38431 ; Это немного сложнее, чтобы долго объяснять в коротком комментарии.
SDwarfs
10

Гироскоп измеряет частоту вращения и в трехмерной системе, которая может быть только вокруг 3 осей: крена, рыскания и тангажа. Как говорит Джим, остальные 3 параметра могут быть из акселерометра, который также дает вам положение вращения вокруг тех же трех осей.

Вам нужно 6 параметров для описания положения и ориентации объектов: расстояние в направлении X, Y и Z и вращение вокруг оси X, Y и Z. Гироскоп / акселерометр может помочь вам с вращением, но не может обнаружить боковое движение. (Акселерометр может косвенно измерять смещение, но для этого требуется двойной интеграл, который может поставить под угрозу точность.)

stevenvh
источник
Акселерометр не дает вам вращательное положение, он дает вам поступательное ускорение. Если вам случается, что вас не ускоряет ничто, кроме гравитации, и ориентация вращения, которая вас интересует, - это ваша ориентация вращения относительно локального гравитационного поля, то вы можете использовать акселерометр для измерения положения вращения по доверенности.
Даг МакКлин
@DougMcClean: Можно легко определить, какое направление «вверх», но я сомневаюсь, что любой акселерометр по разумной цене сможет определить, какое направление «север» [если бы объект был прикреплен к земле, измеренное ускорение слегка изменилось бы как следствие различного влияния Солнца и Луны; При достаточно точных измерениях таких вариаций теоретически можно определить положение Солнца и Луны, но получить необходимую точность - особенно без гироскопа - может показаться трудным.
суперкат
Акселерометры могут дать вам относительное вращение, но без хотя бы одного компаса, который сообщит вам (магнитный) север, вы не сможете получить вращательное положение . И вам понадобится GPS, чтобы получить локальное магнитное склонение для настройки магнитного севера на географический север.
Джесси Чизхолм
4

Я считаю, что «3-осевой гироскоп» - это именно то, о чем он говорит, а «6-осевой гироскоп» - это 3-осевой гироскоп плюс 3-осевой акселерометр.

Джим Пэрис
источник
Может быть и компас ...
s3c
Так что теперь некоторые маркетинговые идиоты будут рекламировать, 7-axis gyroscope moduleкогда они действительно имеют в виду 7-sensors in the gyroscope module: 3-гироскопы, 3-акселерометры, 1-компас. ;-D
Джесси Чисхолм
2

Я подтверждаю вопрос о 6-осевой гироскопической системе. Используется для исправления радиолокационных изображений на парусной лодке. Основной шаг, крен, рыскание являются типичными 3-осями, а ускорение вращения для каждой оси - вторыми 3-осями. Почему? Ну, на лодке у вас очень сложное движение, даже больше, чем у самолета. На лодке вас толкает ветер и наклоняет его в стороны, а волны поднимают вверх, а по течению смещает ось. Полный вращательный момент очень полезен для коррекции радиолокационного изображения. Особенно, если учесть, что радар установлен на мачте намного выше центра масс.

Сказав все это, разность по 6 осям по сравнению с 3-осевым гироскопом (или, если вы будете использовать акселерометр с флюксгейтом) является небольшим преимуществом, поэтому ... часто 3-осевая работа подойдет. Однако авианосец в бурном море при попытке посадить истребитель с боковым ветром и нервный пилот всегда предпочтет 6-осевую ось. Мы все можем поблагодарить мистера Исаака Ньютона за этот небольшой кусочек.

Джеймс
источник
Вы должны опубликовать это как собственный вопрос, так как это не ответ
Скотт Сейдман
Это тоже не вопрос. Хм. Это скорее образовательный комментарий по этому вопросу (и некоторые ответы).
Джесси Чизхольм
0

Я думаю, что они называют это "6-осевым гироскопом", потому что гироскопическая функция и функция акселерометра выполняются одним и тем же устройством, "гироскопом". Это делается для того, чтобы отличать более простые 3-осевые гироскопические устройства, так как два по сути являются одной и той же деталью, отдельного акселерометра нет, это всего лишь дополнительная функциональность для «гироскопа», которую практически ничего не стоит добавлять, но они могут добавить большие деньги на ценник модели для. Вот как «флайбар» вымер, 3-осевой гироскоп сделал его устаревшим, когда он заменил одноосный гироскоп «удержание курса» практически за бесценок в добавленной стоимости.

ClayStation
источник