九轴陀螺仪imu962ra姿态解算keil代码
时间: 2023-10-07 19:04:56 浏览: 211
实验16:IMU姿态解算_IMU_陀螺仪_IMU姿态解算_STM32F103_姿态解算_
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对于九轴陀螺仪imu962ra的姿态解算,可以使用常见的四元数解算方法。以下是基于Keil MDK环境下的代码实现,供参考:
```
#include <math.h>
// 定义四元数结构体
typedef struct {
float w;
float x;
float y;
float z;
} Quaternion;
// 定义加速度计、陀螺仪、磁力计三轴数据结构体
typedef struct {
float ax;
float ay;
float az;
float gx;
float gy;
float gz;
float mx;
float my;
float mz;
} IMUData;
// 定义姿态解算函数
void attitudeEstimation(IMUData* imuData, Quaternion* q)
{
float norm;
float hx, hy, hz, bx, bz;
float qw, qx, qy, qz;
float gx, gy, gz;
float ax, ay, az;
float mx, my, mz;
float q1, q2, q3, q4;
float s1, s2, s3, s4;
float delta;
float recipNorm;
// 加速度计、陀螺仪、磁力计三轴数据
ax = imuData->ax;
ay = imuData->ay;
az = imuData->az;
gx = imuData->gx;
gy = imuData->gy;
gz = imuData->gz;
mx = imuData->mx;
my = imuData->my;
mz = imuData->mz;
// 计算四元数
qw = q->w;
qx = q->x;
qy = q->y;
qz = q->z;
norm = sqrt(ax * ax + ay * ay + az * az);
if (norm == 0.0f) return;
recipNorm = 1.0f / norm;
ax *= recipNorm;
ay *= recipNorm;
az *= recipNorm;
norm = sqrt(mx * mx + my * my + mz * mz);
if (norm == 0.0f) return;
recipNorm = 1.0f / norm;
mx *= recipNorm;
my *= recipNorm;
mz *= recipNorm;
// 计算磁场参考方向
hx = mx * qw * qw - 2.0f * qy * mx * qz + 2.0f * qx * my * qz + mz * qw * qw + bz * qw;
hy = mz * qw * qw - 2.0f * qx * mz * qy + 2.0f * qy * my * qz + mx * qw * qw + bx * qw;
hz = mx * qy * qy - 2.0f * qx * mx * qz + 2.0f * qy * my * qz + mz * qy * qy + bz * qy;
bx = sqrt((hx * hx) + (hy * hy));
bz = hz;
// 计算方向余弦矩阵
q1 = qw;
q2 = qx;
q3 = qy;
q4 = qz;
s1 = 2.0f * q1 * q3 - 2.0f * q2 * q4;
s2 = 2.0f * q1 * q4 + 2.0f * q2 * q3;
s3 = q1 * q1 - q2 * q2 - q3 * q3 + q4 * q4;
s4 = 2.0f * q3 * q4 - 2.0f * q1 * q2;
delta = s2 * bx - s4 * bz;
gx = gx + delta;
// 更新四元数
qw = q1 + (-q2 * gx - q3 * gy - q4 * gz) * 0.5f * delta;
qx = q2 + (q1 * gx + q3 * gz - q4 * gy) * 0.5f * delta;
qy = q3 + (q1 * gy - q2 * gz + q4 * gx) * 0.5f * delta;
qz = q4 + (q1 * gz + q2 * gy - q3 * gx) * 0.5f * delta;
// 归一化四元数
norm = sqrt(qw * qw + qx * qx + qy * qy + qz * qz);
if (norm == 0.0f) return;
recipNorm = 1.0f / norm;
q->w = qw * recipNorm;
q->x = qx * recipNorm;
q->y = qy * recipNorm;
q->z = qz * recipNorm;
}
```
在上述代码中,`IMUData`结构体中包含了加速度计、陀螺仪和磁力计三轴数据,`Quaternion`结构体用于存储四元数。`attitudeEstimation`函数用于计算四元数,实现了加速度计、陀螺仪和磁力计三种数据的融合。最后通过归一化四元数得到姿态解算结果。
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