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[!--downpath--]序言
傳感的調(diào)試過(guò)程，通常按照原廠提供demo代碼，調(diào)試數(shù)據(jù)插口，將數(shù)據(jù)流打通即可，在VR中，當(dāng)帶上頭顯設(shè)備，運(yùn)行應(yīng)用時(shí)，出現(xiàn)甩尾、延遲、不回歸問(wèn)題，常常束手無(wú)策，解決那些小問(wèn)題，常常占用好多的時(shí)間，希望通過(guò)自己整理的知識(shí)，明晰調(diào)試的方向，增強(qiáng)調(diào)試效率，達(dá)到好的調(diào)試療效。自己近幾年在平臺(tái)上導(dǎo)出過(guò)多種9軸傳感，做過(guò)一些內(nèi)部分享加速度三個(gè)公式，并且近半年來(lái)從事VR開(kāi)發(fā)工作，VR對(duì)9軸傳感要求比手機(jī)、平板嚴(yán)格更多，碰到的問(wèn)題也更多，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)和思索，與傳感原廠RD溝通和學(xué)習(xí)，對(duì)9軸傳感有了更深的認(rèn)識(shí)，這整理、分享一下所學(xué)知識(shí)，希望這篇文章對(duì)你們理解9軸傳感有所幫助,:)，歡迎你們批評(píng)見(jiàn)諒。
9軸傳感
9軸傳感包括3軸加速度計(jì)、3軸陀螺儀、3軸磁力計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用中，須要把這種數(shù)據(jù)須要經(jīng)過(guò)融合算法后，才才能被應(yīng)用程序使用，下邊對(duì)每種傳感功能、原理以及融合算法進(jìn)行介紹。
加速度計(jì)
人們常說(shuō)的G-，拿來(lái)測(cè)量化學(xué)在X、Y、Z軸上的重力加速度，單位:m/s^2.
以手機(jī)為例，X、Y、Z軸如右圖所示（左手座標(biāo)系）：
當(dāng)手機(jī)平置于桌面時(shí)，Z軸指向天空，這時(shí)侯X、Y軸的數(shù)值接近為0，Z軸的重力加速度約為9.81m/s^2，將手機(jī)翻轉(zhuǎn)后，即屏幕面朝向桌面，此時(shí)的Z軸重力加速度約為-9.81m/s^2。
X、Y軸指向天空時(shí)加速度三個(gè)公式，與前面Z軸同理，有興趣的可以在手機(jī)上安裝一個(gè)”.apk”來(lái)抓取這種數(shù)據(jù)。
陀螺儀
一般稱為Gyro-，拿來(lái)檢測(cè)在X、Y、Z軸上的旋轉(zhuǎn)速度，單位:rad/s。
以手機(jī)為例，將手機(jī)平放桌面，屏幕朝上，以逆秒針?lè)较蛐D(zhuǎn)手機(jī)，獲得到的是Z軸的加速度值。
有興趣可以安裝“.apk”工具，來(lái)查看X、Y、Z軸的加速度值。
磁力計(jì)融合算法
想想我們?yōu)楹雾氁?軸的數(shù)據(jù)來(lái)確認(rèn)物體的姿態(tài)呢？有了加速度計(jì)數(shù)據(jù)可以確定物體擺放的狀態(tài)，比如有加速度計(jì)的手機(jī)，可以按照手機(jī)的橫豎屏狀態(tài)來(lái)觸發(fā)屏幕相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，但對(duì)于物體的翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)的快慢無(wú)從得悉，檢查不到物體的瞬時(shí)狀態(tài)，這時(shí)侯就須要加入陀螺儀，通過(guò)加速度和陀螺儀的積分運(yùn)算（這部份估算可以看下邊的融合算法說(shuō)明），可以獲得到物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，積分運(yùn)算與真實(shí)狀態(tài)存在微小差值，短時(shí)間內(nèi)影響很小，但這個(gè)偏差會(huì)始終累積，隨著使用時(shí)間降低，才會(huì)有顯著的偏離，6軸的設(shè)備，在轉(zhuǎn)動(dòng)360度后，圖象并不能回到原點(diǎn)，就是這個(gè)緣由，如同人走散后找不著北一樣，這時(shí)侯就須要一個(gè)確切的方向，因而引入磁力計(jì)，來(lái)找到正確的方向進(jìn)行校準(zhǔn)。融合算法是通過(guò)這9軸的數(shù)據(jù)來(lái)估算出物體正確的姿態(tài)。目前9軸融合算法包括卡爾曼混頻、粒子混頻、互補(bǔ)檢波算法，對(duì)于開(kāi)發(fā)者而言，所有的融合算法本基本都是丟入9軸傳感的數(shù)據(jù)和時(shí)間戳，之后獲取到融合算法輸出的四元素，應(yīng)用所需的就是這組四元素，目前我這兒接觸到的算法包括：
傳感調(diào)試
這兒不對(duì)特定平臺(tái)（MCU、、Linux等），傳感通信插口（I2C、SPI等）、數(shù)據(jù)傳遞子系統(tǒng)(input、IIO等)詳盡說(shuō)明，這部份代碼由各廠家直接提供，這兒主要說(shuō)明一下調(diào)試基本流程和方式：
9軸方案選擇
里面主要對(duì)傳感的知識(shí)做了一些整理和歸納，下邊是我們?cè)谧?軸方案選擇的一些實(shí)驗(yàn),目前選擇市面上使用較多的兩家（ST和）9軸方案進(jìn)行評(píng)估、測(cè)試，均是用官方建議最優(yōu)方案，即：
ST:+
:+
對(duì)比內(nèi)容包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)對(duì)比以及結(jié)合應(yīng)用體驗(yàn)來(lái)評(píng)估2種傳感方案，測(cè)試數(shù)據(jù)包和測(cè)試視頻。
動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)
應(yīng)用體驗(yàn)
推論：靜態(tài)數(shù)據(jù)2種方案相差不大，5分鐘內(nèi)偏斜角度都在1度以內(nèi)，且有磁力計(jì)可以糾正航向問(wèn)題，都能滿足須要，但在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)上，顯著優(yōu)于ST，在實(shí)際體驗(yàn)中收斂快，能回歸，所以9軸方案優(yōu)于ST。
參考鏈接
doc
Imu
goole
geek-
捷聯(lián)慣導(dǎo)算法心得