O documento apresenta um método de auto-calibração para acelerômetros e magnetômetros utilizados em sistemas de determinação de atitude de baixo custo. O método combina a técnica EVM com estimativa de ângulos de desalinhamento para melhorar a precisão dos parâmetros calibrados. Os resultados demonstraram redução significativa dos erros de atitude após a calibração, mesmo utilizando sensores de baixo custo e em presença de ruído.
Projeto Feirão do Imposto, realizado na manhã do sábado do dia 17/09/2011, no Calçadão de Londrina, com o objetivo de conscientizar a população da alta carga tributária no Brasil.
1º Relatório - Física da Radiação.
1. Estudo da curva de resposta do detetor em função da tensão aplicada e escolha da zona de operação;
2. Estudo da Eficiência do Detetor para as Radiações 훽 e 훾;
3. Estudo da lei de variação da taxa de contagem com a distância do detetor à fonte.
IST - 4º Ano - 1º Semestre - Engenharia Biomédica.
Projeto Feirão do Imposto, realizado na manhã do sábado do dia 17/09/2011, no Calçadão de Londrina, com o objetivo de conscientizar a população da alta carga tributária no Brasil.
1º Relatório - Física da Radiação.
1. Estudo da curva de resposta do detetor em função da tensão aplicada e escolha da zona de operação;
2. Estudo da Eficiência do Detetor para as Radiações 훽 e 훾;
3. Estudo da lei de variação da taxa de contagem com a distância do detetor à fonte.
IST - 4º Ano - 1º Semestre - Engenharia Biomédica.
Apresentacao VI SBEIN - Auto-Calibração de Acelerômetros e Magnetômetros
1. Algoritmo de Auto-Calibração de
Acelerômetros e Magnetômetros para
Sistemas de Determinação de Atitude de
Baixo Custo
Nelson Seiji Takahashi
Tiago Augusto Silva Santana
Francisco Granziera Júnior
Marcelo Carvalho Tosin
Universidade Estadual de Londrina
Departamento de Engenharia Elétrica
9. Método EVM
( )
22 2
,
y yx x z z
x y z
oo o
s s s
− − −
= + + ÷ ÷ ÷ ÷
vv v
h v p
-1
-0.5
0
0.5
1
-1
-0.5
0
0.5
1
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Acelerômetro Antes da Calibração
(Lötters, 1998)
10. Método EVM
( )
1
1 1
ˆ T T
µ µ ξ
−
− −
= × × × × ×q B C B B C
( )
1
1T
e µ
−
−
= × ×C B C B
ˆ ˆ= −q p p
ˆ 1= −ξ h
( ) ( ) ( )
22 2
ˆ ( ) 3 3 3
2 2 2
ˆ ( )ˆ ˆ( ) ( )( , )
|
ˆ ˆ ˆ( ) ( ) ( )
ˆ ( )ˆ ˆ( ) ( )
ˆ ˆ ˆ( ) ( ) ( )
y yx x z z
x y z
y yx x z z
x y z
oo o
s s s
oo o
s s s
= −
− −− − − −∂
= = − − −
∂ × − × − × −
− −− − − −
− − −
× − × − × −
p p
vv vh v p
B
p r r r
vv v
r r r
22 2
ˆ ( )ˆ ˆ( ) ( )
ˆ ˆ ˆ( ) ( ) ( )
y yx x z z
x y z
oo o
s s s
− − − − − −
= + + ÷ ÷ ÷ ÷− − −
vv v
r
11. Método EVM
• Não considera desalinhamento
• Sensível a parâmetros iniciais
13. Método LMS
ˆb b
x x oB aB x= +
ˆ cos( ) sen( )b b b
y y x oB b B B yρ ρ = + +
ˆ cos( )cos( ) sen( )cos( ) sen( )b b b b
z z x y oB c B B B zφ λ φ λ λ = + + +
14. Método LMS
• Alto custo computacional
• Sensível a quantidade de medidas
16. Método EVM com Desalinhamento
( )
( ) ( )
2
2
2 2 2 2
2
2 2 2 2 2 2
( sen( )( ) ( )( )
( , )
cos ( )
(sen( )sen( ) cos( )sen( )cos( )
sen( )( ) cos( )( )
cos ( )cos ( )cos ( )
x o y ox o
x o
y o z o
b x a yx
a a b
bc x
ac y ab z
a b c
ρ
ρ
ρ λ ρ φ λ
λ ρ
ρ φ λ
− − + − −
= + ÷
− −
÷ ÷− − + − +
v vv
h v p
v
v v
( )
22 2
,
y yx x z z
x y z
oo o
s s s
− − −
= + + ÷ ÷ ÷ ÷
vv v
h v p
ˆb b
x x oB aB x= +
ˆ cos( ) sen( )b b b
y y x oB b B B yρ ρ = + +
ˆ cos( )cos( ) sen( )cos( ) sen( )b b b b
z z x y oB c B B B zφ λ φ λ λ = + + +
23. Conclusões
• Algoritmo de auto-calibração não requer
intervenção do usuário
• Desempenho satisfatório mesmo utilizando
sensores de baixo custo
• Alta sensibilidade a ruído
• Necessidade de avaliação objetiva de
diferentes execuções de calibrações