基于惯性传感器和地磁传感器的三维运动跟踪系统与方法

摘要

本发明涉及测量定位技术领域，尤其涉及一种基于惯性传感器和地磁传感器的三维运动跟踪系统和方法。本发明使用了惯性传感器和地磁传感器相结合的方式来进行运动跟踪，利用重力加速度和地磁线构建了稳定的校正基准，进而得到精确地物体实时姿态，并通过实时姿态剔除重力加速度对加速度传感器输出信号的干扰，得到物体精确地运动加速度数据用于运算获取物体位置信息。通过对传感器数据的运算处理和对误差更为精确地修正，实现了在三维空间中的物体定位跟踪，并且具有更高的跟踪精度，推广应用的范围更为广阔。

主权项

一种基于惯性传感器和地磁传感器的三维运动跟踪系统，其特征在于包括：传感器单元，包含加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器，所述加速度传感器负责采集加速度，所述角速度传感器负责采集角速度，所述地磁传感器负责采集地磁信号；A/D转换器，负责将上述传感器单元采集的模拟信号转换为数字量；无线数据传输单元，负责将加速度、角速度和地磁的数字量通过无线的方式发送给上位机；微处理器，负责驱动和协调A/D转换器和无线数据传输单元；电源模块，负责给硬件各部分供电；上位机，负责对传感器的数字量信号进行分析处理，得到三维运动跟踪结果。