3.4 统计假设检验...................................................................................... 61 3.4.1 假设检验.............................................................................................. 62 3.4.2 贝叶斯检测........................................................................................ 64 3.4.3 Neyman-Pearson 检测...................................................................... 65 3.5 总结............................................................................................................. 66 4 导航方程和误差动力学............................................................................. 67 4.1 简介............................................................................................................. 67 4.2 坐标系统............................................................................................. 67 4.3 惯性传感器技术............................................................................................. 72 4.3.1 惯性传感器系统............................................................................. 72 4.3.2 惯性传感器性能............................................................................. 73 4.3.3 陀螺仪技术............................................................................................. 74 4.3.4 加速度计技术................................................................. 76 4.4.1 速度方程............................................................................... 77 4.4.2 姿态方程...............................................
在长达几分钟的时间间隔内,低分米范围内的相对精度。该方法不需要第二个附近的基站接收器,也不需要任何(静态)初始化程序。这一事实大大降低了用户经常在恶劣的现场条件下操作时需要处理的复杂性。该方法利用消除模糊性,而不是努力估计每个相位测量都有偏差的这些未知量。本文推导了本构导航方程,并讨论了限制可能处理间隔的各种误差源的理论方面。特别分析了从初始位置的偏移集引起的几何误差。静态实验的结果证实了理论考虑。此外,还给出了所用 GPS 记录器的技术细节,并验证了两次飞行实验期间收集的数据,并将其与不同的参考解决方案进行了比较。
由小型低成本 GPS 记录设备收集的 L1 相位测量是导航方法的基础,旨在独立于任何辅助系统精确测量(飞行)轨迹。在一个移动接收器在两个不同时间进行的两个测量之间形成单一差异,可以在长达几分钟的时间间隔内实现低分米范围内的相对精度。该方法不需要空间或地面增强系统、第二个附近的基站接收器或任何(静态)初始化模式。这一事实大大降低了用户在极端偏远地区经常在恶劣的现场条件下操作时需要处理的复杂性。该方法利用消除歧义的优势,而不是努力估计每个相位测量都有偏差的这些未知量。本文推导了本构导航方程,并讨论了限制可能处理间隔的各种误差源的理论方面。该方法通过静态和动态参考数据进行了验证。最后,介绍了在凯尔盖朗群岛使用时差法测量信天翁动态翱翔的 GPS 活动的初步结果,并使用时差法处理了示例数据。
最先进的动作捕捉系统有一个缺点:它们很昂贵。用于电影的系统需要多个高端摄像机,以及演员要穿的特殊服装。在后面的章节中,将详细解释存在哪些不同类型的动作捕捉系统、它们有何不同、它们的优点和缺点以及它们用于不同应用的原因。这项工作的主要动机是研究一种替代的动作捕捉方法,这种方法更具成本效益,因此更容易被更广泛的人群接受 [2]。该技术基于 IMU,即惯性测量单元,它基本上是可以测量物体方向的小型传感器。如今,大多数人每天都在使用 IMU,甚至他们自己都不知道。大多数现代智能手机或平板电脑都包含 IMU,它可以确定设备的旋转。这使我们能够通过将设备倾斜到某个方向来控制游戏中的角色(例如 Temple Run)。成为大众产品使得能够测量六个甚至九个自由度的微型芯片变得便宜。现在我们可以将这项技术用于我们自己的目的。例如,许多建造者使用它们来调平自己的四轴飞行器。这些 IMU 传输到人类身上后,可以捕捉单个肢体的旋转并将其发送到计算机,以旋转虚拟演员的同一肢体 [3]。当将惯性测量单元 (IMU) 与运行导航方程的算法相结合时,人们就会谈论惯性导航系统 (INS)。
最先进的动作捕捉系统有一个缺点:它们很昂贵。用于电影的系统需要多个高端摄像机,以及演员要穿的特殊服装。在后面的章节中,将详细解释存在哪些不同类型的动作捕捉系统、它们有何不同、它们的优点和缺点以及它们用于不同应用的原因。这项工作的主要动机是研究一种替代的动作捕捉方法,这种方法更具成本效益,因此更容易被更广泛的人群接受 [2]。该技术基于 IMU,即惯性测量单元,它基本上是可以测量物体方向的小型传感器。如今,大多数人每天都在不知不觉中使用 IMU。大多数现代智能手机或平板电脑都包含 IMU,用于确定设备的旋转。这使我们能够通过将设备倾斜到某个方向来控制游戏中的角色(例如Temple Run)。成为大众产品使得能够测量六个甚至九个自由度的微型芯片变得便宜。我们现在可以将这项技术用于自己的目的。例如,许多制造商使用它们来调平自己的四轴飞行器。转移到人类身上后,这些 IMU 可以捕捉单个肢体的旋转并将其发送到计算机以旋转虚拟演员的同一肢体 [3]。当将惯性测量单元 (IMU) 与运行导航方程的算法相结合时,人们就会谈论惯性导航系统 (INS)。