大疆无人机的IMU模块一般包含加速度计、陀螺仪和磁力计三个传感器,用于测量无人机的加速度、角速度和地磁场,从而实现姿态稳定控制。这些传感器通常是独立的物理设备,并非同一个模块。
指南针模块也包含磁力计,但通常不包含加速度计和陀螺仪。指南针模块的主要作用是测量地球磁场方向,从而提供无人机的航向信息。
IMU模块的磁力计用于测量地磁场,因此可能受到外部磁场的干扰。如果外部磁场比较强,可能会导致姿态估计出现误差,从而影响无人机的飞行稳定性。为了避免这种情况,一些无人机会使用磁力计外置的方式,将磁力计远离干扰源,从而提高精度和可靠性。
首先按照 11 PIBOT的控制及校准 校准好里程计
保持小车静止状态,新的窗口运行上面命令,待bringup输出日志即可
把 bringup 校准后的输出(3中红色部分)的数据填入的 bring_with_imulaunch 文件中即可
支持自动校准IMU,只需要设置 imu/perform_calibration 为 ture 即可, 执行 roslaunch pibot_bringup bringup_with_imulaunch 后会有如下输出
重启 bringup 和输出 imu 数据(前面1和2)
IMU和IMS是两个不同的概念,但它们之间存在一定的联系。
IMU(Inertial Measurement Unit),即惯性测量单元,主要用于测量物体在空间中的加速度和角速度信息。IMU通常包括三个加速度计和三个陀螺仪,它们能够感知物体在X、Y、Z三个轴向上的加速度和角速度,并通过数据处理系统输出相应的运动状态信息。IMU广泛应用于航空、导航、无人机等领域,具有精度高、响应快、可靠性强等特点。
IMS(Information Management System),即信息管理系统,是指一种集成化的信息处理平台,用于对企业或组织内部的各种信息进行管理和处理。IMS可以涵盖各种类型的信息,包括客户信息、销售信息、生产信息、财务信息等,其主要功能包括数据采集、存储、分析和共享等。IMS的目标是提高信息流程的效率和质量,增强组织的竞争力和创新能力。
虽然IMU和IMS是两个不同的概念,但它们在某些领域中可能会有交叉使用,比如在制造业领域中,IMU可以用于测量设备的运动状态信息,而IMS则可以用于对这些信息进行采集、存储和分析,从而支持生产过程的优化和控制。因此,在某些场景下,IMU和IMS可以协同工作,提高信息处理的效果和准确性。
GNSS+IMU+MM车载组合导航系统
前言:近年来,随着定位业务的迅速发展,用户对于车载端定位精度提出了越来越高的要求,由原来的导航级逐渐更替到车道级。特别是在城市峡谷环境下(高楼、高架),用户无法接收到GNSS信号或GNSS信号受干扰,导致GNSS无定位结果或定位精度差。这是“有源定位”固有的缺点,无法从算法上来克服。针对这个问题,以GNSS+IMU等多传感器融合方案越来越受到重视,因为“无源定位”的IMU恰好可以弥补卫星定位的短板。
基础原理
导航卫星系统(GNSS)
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)是一种依靠卫星卫星的伪距载波、星历、时间以及钟差等信息进行实时定位的空基无线电导航系统,能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息。GNSS系统的优点是精度高、误差稳定不发散,但容易受到周围环境影响,比如树木楼房遮挡,镜面等高反射物体引起的多路径效应。
惯性导航系统(IMU)
惯性导航系统(Inertial Navigation System)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量(如无线电导航那样)的自主式导航系统,主要使用惯性测量单元IMU(Inertial measurement unit)。其工作环境不仅包括空中、地面,还可以在水下。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,且把它变换到导航坐标系中,就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。其优点是工作不需要通时,安装位置随意,定位范围全场景,但定位精度不高,且误差随时间发散。与GNSS导航系统互补。
地图匹配技术(MM)
地图匹配技术MM(Map matching)是结合用户位置信息和地图数据,推算用户在地图上道路的准确位置,辅助车载导航的精准控制。
航位推算法(DR)
航位推算法DR(Dead Reckoning)是一种跟踪导航算法,在获取载体当前时刻坐标位置的前提下,依靠惯性测量单元IMU取得的同周期内载体移动的距离和方位,进而推算下一时刻位置。在此文介绍中,主要讲建立在已有 GNSS系统 解算下,IMU辅助进行组合导航的算法。
车载定位的痛点
车载导航定位发展已经很久,但随着精度要求越来越高,车载定位的一些问题也逐渐浮现:
偏航重算:是指在高架或城市峡谷,信号遮挡引起位置点漂移;
无法定位:是指在无信号区域(停车场、隧道)推算的精度低,导致出口误差大;
抓路错误:是指主辅路、高架上下抓路错误。
其中偏航重算和无法定位主要是GNSS定位原理决定,GNSS定位精度受观测环境影响,难以改善;对于抓路错误,直接原因是正确道路与误抓道路相隔太近,受定位精度限制无法区分;根本原因是只使用位置信息进行抓路,没有发挥其它数据的价值。
技术方案
以上介绍的关键技术中,在场景覆盖以及精度上,各有所长,互相补充。
根据主流这三种定位技术进行融合,提出GNSS+IMU+MM方案,依靠算法(DR)+数据(POS/HEAD)提高定位的可靠性。
从上述车载定位的几大问题,可以逐步拆分解决:
数据融合:这一部分主要是计算 GNSS模块 输出的位置、速度、时间和航向信息,将其数据传递至数据处理终端进行实时数据融合计算,判定当前GNSS数据质量的好坏,根据其数据质量组合不同的定位判断策略。
器件补偿:在GNSS信号质量不好或无法定位的时候,只能依靠IMU的DR算法进行补偿。补偿模块的主要功能是利用GNSS数据来补偿速度敏感器误差参数(比例因子)和IMU的误差参数(陀螺仪天向比例因子和陀螺仪三轴零偏)。补偿的目的是在无GPS信号或弱GPS信号的场景,仅靠DR算法也能得到较为可靠的导航信息(通常短时间也能保证厘米级定位)。
场景识别:依靠内置场景化地图数据源以及实时外部传感器收集的环境信息进行场景判断,确定此刻载体地图位置,辅助系统对于周围环境感知进行行为判断。一般采用高精度街景地图源、激光雷达和毫米波雷达进行环境感知。
以 K8模块 为例,采用自适应组合导航设计,支持RTCM2X/3X差分数据格式接入,在空旷环境可实现厘米级的定位精度;内置一体化惯导模块,可以实现在复杂环境下的高精度导航。
依靠于自主研发的高精度定位算法,根据车载载体当前运行环境,系统自适应对当前卫星质量进行评估,依据卫星质量进行组合导航。
当卫星条件良好时,以卫星导航为主,结合 高精度RTK 算法,实时定位精度≤±25cm,测速精度优于003m/s;当卫导无法正常工作时,以惯性导航为主导,3S内精度保持厘米级,10S内精度保持米级。
有以下几种:
1、Monkey是Android SDK自带的测试工具,在测试过程中会向系统发送伪随机的用户事件流,如按键输入、触摸屏输入、手势输入等),实现对正在开发的应用程序进行压力测试,也有日志输出。实际上该工具只能做程序做一些压力测试,由于测试事件和数据都是随机的,不能自定义,所以有很大的局限性。
2、MonkeyRunner也是Android SDK提供的测试工具。严格意义上来说MonkeyRunner其实是一个Api工具包,比Monkey强大,可以编写测试脚本来自定义数据、事件。缺点是脚本用Python来写,对测试人员来说要求较高,有比较大的学习成本。
3、Instrumentation是早期Google提供的Android自动化测试工具类,虽然在那时候JUnit也可以对Android进行测试,但是Instrumentation允许你对应用程序做更为复杂的测试,甚至是框架层面的。通过Instrumentation你可以模拟按键按下、抬起、屏幕点击、滚动等事件。Instrumentation是通过将主程序和测试程序运行在同一个进程来实现这些功能,你可以把Instrumentation看成一个类似Activity或者Service并且不带界面的组件,在程序运行期间监控你的主程序。缺点是对测试人员来说编写代码能力要求较高,需要对Android相关知识有一定了解,还需要配置AndroidManifestxml文件,不能跨多个App。
4、UiAutomator也是Android提供的自动化测试框架,基本上支持所有的Android事件 *** 作,对比Instrumentation它不需要测试人员了解代码实现细节(可以用UiAutomatorviewer抓去App页面上的控件属性而不看源码)。基于Java,测试代码结构简单、编写容易、学习成本,一次编译,所有设备或模拟器都能运行测试,能跨App(比如:很多App有选择相册、打开相机拍照,这就是跨App测试)。缺点是只支持SDK 16(Android 41)及以上,不支持Hybird App、WebApp。
5、Espresso是Google的开源自动化测试框架。相对于Robotium和UIAutomator,它的特点是规模更小、更简洁,API更加精确,编写测试代码简单,容易快速上手。因为是基于Instrumentation的,所以不能跨App。配合Android Studio来编写测试的简单例子
6、Selendroid:也是基于Instrumentation的测试框架,可以测试Native App、Hybird App、Web App,但是网上资料较少,社区活跃度也不大。
7、Robotium也是基于Instrumentation的测试框架,目前国内外用的比较多,资料比较多,社区也比较活跃。缺点是对测试人员来说要有一定的Java基础,了解Android基本组件,不能跨App。
8、Athrun是淘宝出的一个移动测试框架/平台,同时支持iOS和Android。Android部分也是基于Instrumentation,在Android原有的ActivityInstrumentationTestCase2类基础上进行了扩展,提供一整套面向对象的API。这里有详细介绍。
9、Appium是最近比较热门的框架,社区也很活跃。这个框架应该是是功能最强大的,
在手机设置里边更新一下版本即可。
HUAWEI Mate 30 Pro是华为于2019年9月19日在德国慕尼黑发布的手机产品,该机于2019年9月26日在中国上海发布。
HUAWEI Mate 30 Pro搭载653英寸OLED环幕屏;配有星河银、罗兰紫、翡冷翠、亮黑色四种颜色;高度约1581毫米,宽度约731毫米,厚度约88毫米;重量约为198克。
HUAWEI Mate 30 Pro搭载海思麒麟990八核处理器,预装基于Android 10的EMUI 10 *** 作系统;后置4000万像素**超广角镜头+4000万像素超感光镜头+800万像素长焦镜头+3D深感镜头四摄,支持双OIS光学防抖、延时摄影、超大广角、大光圈虚化等拍照功能;前置3200万像素镜头;为4G全网通手机。
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