Tommino ha scritto:
Ma lo heading corrisponde allo yaw con roll=pitch=0? E lo yaw è sempre riferito al nord magnetico?
La questione non e` cosi` semplice, vedo se riesco a dire qualcosa di sensato prima di cena :). Se divento incoerente e` perche' ho un calo di zuccheri
Bisogna prendere l'argomento un po' alla larga con gli assi usati per descrivere la posizione del mezzo. Quello che segue e` riferito al mondo dell'aeronautica. Prendiamo il mezzo (aereo, auto...) e definiamo tre assi, X Y e Z, con X la direzione "del muso", Y la direzione destra del mezzo e Z la direzione verso il basso. La terna ha origine nel baricentro del mezzo. Questi si chiamano assi corpo e la velocita` di rotazione intorno all'asse X e` la velocita` di rollio, intorno all'asse Y e` la velocita` di beccheggio e intorno all'asse Z e`la velocita` di imbardata. Se l'auto "cappotta" o l'aereo fa acrobazia, gli assi rimangono sempre fissi rispetto al veicolo. In auto lo sterzo (se non sbandi o voli) controlla l'imbardata, in inglese yaw. Solo con gli assi corpo non puoi sapere in che direzione sei messo, perche' girano con il veicolo, serve un riferimento esterno.
Per l'aeronautica ci sono poi gli assi vento, in cui l'asse X e` opposto alla velocita` dell'aria che colpisce l'aereo, l'asse Z e` nella direzione della verticale apparente (e non verticale geometrica), e l'asse Y e` quello destro fra X e Z. Per la tua auto puoi dimenticarteli
Infine ci sono gli assi terra, o assi suolo, fissi rispetto al suolo. X e Y sono orizzontali, perpendicolari fra di loro, orientati come ti pare, Z e` verticale in basso. Se il veicolo non e` in assetto troppo strano, l'angolo di yaw e` l'angolo fra asse X corpo e asse X suolo. In realta` l'angolo di yaw non e` importante, quello importante e` la velocita` con cui questo cambia. Il motivo per cui l'angolo non e` importante e` dovuto al fatto che gli assi suolo possono avere una direzione qualunque, ad esempio potrebbe essere con l'asse X suolo lungo l'asse della strada.
Per sapere in che direzione stai andando, bisogna riferirsi a una direzione fissa, che potrebbe essere ad esempio il nord magnetico. In questo caso si definisce heading (prua) l'angolo fra asse X corpo e direzione del nord. Questo lo misura la bussola, se il veicolo e` in piano. Se hai heading di 0 gradi, non e` detto che ti stia muovendo verso nord: ad esempio se "derapi" (non sono sicuro del termine in campo auto) puoi avere il muso che punta in una direzione e l'auto che si muove in una direzione diversa. La direzione effettiva in cui ti muovi si chiama track oppure bearing.
In aereo ci sono problemi perche' se voli nel vento ti sembra di "andare dritto" in realta` il vento ti scarroccia di lato. Poi ci sono i problemi di differenza fra asse vento e asse corpo, ma in auto non ci sono, a meno di non uscire da una galleria con vento forte e trovarsi sull'altra corsia
La misura dello heading con una bussola funziona se il veicolo e` in piano. Questo perche' il campo magnetico terrestre non punta orizzontalmente verso nord, ma punta in basso e verso nord, per cui la bussola, se viene inclinata, puo` sentire la componente verticale del campo magnetico e quindi dare delle letture sbagliate.
In aereo, con la bussa magnetica e` un casino sapere in che direzione si va mentre si vira o si cambia velocita`, in un sistema elettronico AHRS invece le cose vanno meglio perche' la direzione e` calcolata con i giroscopi (in realta` sono virometri), mentre gli accelerometri e la bussola (sono tre sensori ortogonali), servono per tenere allineato il riferimento rispetto agli assi terra che ci si ricostruisce facendo un po' di conti sui dati dell'AHRS. In effetti in un aereo, quando si accende l'avionica, bisogna tenere il velivolo fermo per 5 minuti in modo che accelerometri e bussola allineino alla verticale e al nordo il riferimento ricavato con i virometri.
In definitiva: se il tuo veicolo va praticamente sempre in piano, la bussola magnetica basta e avanza. Se invece fai una "guida sportiva" con derapate, salti, assetti strani, e ti serve sapere esattamente dove sei, allora AHRS. Infine se solo occasionalmente non sei in piano, non ti servono precisioni elevate, allora la bussola dovrebbe bastare.
Tommino ha scritto:
Questo l'accelerometro della bussola riesce a correggerlo solo se la macchinina è ferma mentre se sta viaggiando potrebbe non essere accurato? perché la bussole solitamente sono "tilt compensated"; ma in movimento ci saranno altre accelerazioni oltre la gravita' e quindi non sarebbe in grado di correggere la misura di heading
Vedi sopra! In che condizioni si trovera` a lavorare la macchina? Il tilt compensated potrebbe usare tre accelerometri per capire come e` messo il veicolo e misurare il campo con tre sensori di campo magnetico, e poi fare i conti di conseguenza. Rimane da capire che cosa vuol dire lo heading se la macchina non e` in piano.
Se pero` il veicolo ha delle accelerazioni, imbrogli gli accelerometri e i risultati che vengono fuori sono errati, ad esempio su una curva parabolica. In questi casi ci vogliono i giroscopi per sapere davvero qual e` l'assetto dell'auto.