Мелодия ahrsfilter параметры для уменьшения ошибки оценки
tune( корректирует свойства filter,sensorData,groundTruth)ahrsfilter объект фильтра, filter, чтобы уменьшить ошибку кватернионного расстояния среднеквадратичного значения (RMS) между данными слитого датчика и истинностью земли. Функция использует значения свойств в фильтре в качестве начальной оценки для алгоритма оптимизации.
tune(___, определяет конфигурацию настройки на основе config)tunerconfig объект, config.
ahrsfilter для улучшения оценки ориентацииЗагрузка записанных данных датчиков и данных о истинности земли.
ld = load('ahrsfilterTuneData.mat'); qTrue = ld.groundTruth.Orientation; % true orientation
Создание arhsfitler объект.
fuse = ahrsfilter;
Запалите данные датчика с помощью фильтра, не настроенного по умолчанию.
qEstUntuned = fuse(ld.sensorData.Accelerometer, ...
ld.sensorData.Gyroscope, ld.sensorData.Magnetometer);Создать tunerconfig объект. Настройка ahrsfilter объект для улучшения оценки ориентации на основе конфигурации.
config = tunerconfig('ahrsfilter');
tune(fuse,ld.sensorData,ld.groundTruth,config); Iteration Parameter Metric
_________ _________ ______
1 AccelerometerNoise 0.1345
1 GyroscopeNoise 0.1342
1 MagnetometerNoise 0.1341
1 GyroscopeDriftNoise 0.1341
1 LinearAccelerationNoise 0.1332
1 MagneticDisturbanceNoise 0.1324
1 LinearAccelerationDecayFactor 0.1317
1 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1316
2 AccelerometerNoise 0.1316
2 GyroscopeNoise 0.1312
2 MagnetometerNoise 0.1311
2 GyroscopeDriftNoise 0.1311
2 LinearAccelerationNoise 0.1300
2 MagneticDisturbanceNoise 0.1292
2 LinearAccelerationDecayFactor 0.1285
2 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1285
3 AccelerometerNoise 0.1285
3 GyroscopeNoise 0.1280
3 MagnetometerNoise 0.1279
3 GyroscopeDriftNoise 0.1279
3 LinearAccelerationNoise 0.1267
3 MagneticDisturbanceNoise 0.1258
3 LinearAccelerationDecayFactor 0.1253
3 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1253
4 AccelerometerNoise 0.1252
4 GyroscopeNoise 0.1247
4 MagnetometerNoise 0.1246
4 GyroscopeDriftNoise 0.1246
4 LinearAccelerationNoise 0.1233
4 MagneticDisturbanceNoise 0.1224
4 LinearAccelerationDecayFactor 0.1220
4 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1220
5 AccelerometerNoise 0.1220
5 GyroscopeNoise 0.1213
5 MagnetometerNoise 0.1212
5 GyroscopeDriftNoise 0.1212
5 LinearAccelerationNoise 0.1200
5 MagneticDisturbanceNoise 0.1190
5 LinearAccelerationDecayFactor 0.1187
5 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1187
6 AccelerometerNoise 0.1187
6 GyroscopeNoise 0.1180
6 MagnetometerNoise 0.1178
6 GyroscopeDriftNoise 0.1178
6 LinearAccelerationNoise 0.1167
6 MagneticDisturbanceNoise 0.1156
6 LinearAccelerationDecayFactor 0.1155
6 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1155
7 AccelerometerNoise 0.1155
7 GyroscopeNoise 0.1147
7 MagnetometerNoise 0.1145
7 GyroscopeDriftNoise 0.1145
7 LinearAccelerationNoise 0.1137
7 MagneticDisturbanceNoise 0.1126
7 LinearAccelerationDecayFactor 0.1125
7 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1125
8 AccelerometerNoise 0.1125
8 GyroscopeNoise 0.1117
8 MagnetometerNoise 0.1116
8 GyroscopeDriftNoise 0.1116
8 LinearAccelerationNoise 0.1112
8 MagneticDisturbanceNoise 0.1100
8 LinearAccelerationDecayFactor 0.1099
8 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1099
9 AccelerometerNoise 0.1099
9 GyroscopeNoise 0.1091
9 MagnetometerNoise 0.1090
9 GyroscopeDriftNoise 0.1090
9 LinearAccelerationNoise 0.1090
9 MagneticDisturbanceNoise 0.1076
9 LinearAccelerationDecayFactor 0.1075
9 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1075
10 AccelerometerNoise 0.1075
10 GyroscopeNoise 0.1066
10 MagnetometerNoise 0.1064
10 GyroscopeDriftNoise 0.1064
10 LinearAccelerationNoise 0.1064
10 MagneticDisturbanceNoise 0.1049
10 LinearAccelerationDecayFactor 0.1047
10 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1047
11 AccelerometerNoise 0.1047
11 GyroscopeNoise 0.1038
11 MagnetometerNoise 0.1036
11 GyroscopeDriftNoise 0.1036
11 LinearAccelerationNoise 0.1036
11 MagneticDisturbanceNoise 0.1016
11 LinearAccelerationDecayFactor 0.1014
11 MagneticDisturbanceDecayFactor 0.1014
12 AccelerometerNoise 0.1014
12 GyroscopeNoise 0.1005
12 MagnetometerNoise 0.1002
12 GyroscopeDriftNoise 0.1002
12 LinearAccelerationNoise 0.1002
12 MagneticDisturbanceNoise 0.0978
Плавите данные датчика с помощью настроенного фильтра.
qEstTuned = fuse(ld.sensorData.Accelerometer, ...
ld.sensorData.Gyroscope, ld.sensorData.Magnetometer);Сравните характеристики настроенных и не настроенных ошибок службы управления правами.
dUntuned = rad2deg(dist(qEstUntuned, qTrue)); dTuned = rad2deg(dist(qEstTuned, qTrue)); rmsUntuned = sqrt(mean(dUntuned.^2))
rmsUntuned = 7.7088
rmsTuned = sqrt(mean(dTuned.^2))
rmsTuned = 5.6033
Визуализация ошибок по времени.
N = numel(dUntuned); t = (0:N-1)./ fuse.SampleRate; plot(t, dUntuned, 'r', t, dTuned, 'b'); legend('Untuned', 'Tuned'); title('ahrsfilter - Tuned vs Untuned Error') xlabel('Time (s)'); ylabel('Orientation Error (degrees)');
[1] Аббиль, П., Коутс, А., Монтемерло, М., Нг, А. Я. и Трюн, С. Дискриминативная подготовка фильтров Калмана. В робототехнике: наука и системы, том 2, стр. 1, 2005.