Uso di sensori inerziali per la stima della posizione e dell'orientamento

Titolo originale:

Using Inertial Sensors for Position and Orientation Estimation

Contenuto del libro:

I sensori inerziali del sistema microelettromeccanico (MEMS) sono diventati onnipresenti nella società moderna. Inseriti in telefoni cellulari, console di gioco, cuffie per la realtà virtuale, questi sensori vengono utilizzati quotidianamente.

Trovano applicazione anche nei dispositivi di terapia medica, nelle riprese in motion-capture, nei sistemi di monitoraggio del traffico e nei droni. Sebbene forniscano misurazioni accurate su scale temporali brevi, la precisione diminuisce su periodi più lunghi. Finora il problema è stato risolto combinando i sensori con altri modelli.

Questo aggiunge costi e dimensioni ai dispositivi. Questa esercitazione si concentra sugli aspetti dell'elaborazione del segnale per la stima della posizione e dell'orientamento con i sensori inerziali.

Vengono discusse diverse scelte di modellazione e un numero selezionato di importanti algoritmi che gli ingegneri possono utilizzare per selezionare le opzioni migliori per i loro progetti. Gli algoritmi includono lo smoothing e il filtraggio basati sull'ottimizzazione, nonché le implementazioni del filtro di Kalman esteso e del filtro complementare, più economiche dal punto di vista computazionale.

Ingegneri, ricercatori e studenti che utilizzano sensori inerziali MEMS troveranno in questo tutorial una monografia essenziale su come ottimizzare i loro progetti.