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将陀螺仪和加速度计结合起来以获取方向

androidorientationaccelerometergyroscopeazimuth
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我正在使用一个安卓设备来获取方向（方位角或偏航角）。
安卓 API 使用了加速度计值和磁场值来计算矩阵旋转，然后从该矩阵中提取出方位角（即 SensorManager.getOrientation(...)）。但结果非常不准确！特别是如果手机受到某些磁性物质的干扰。
然后我有陀螺仪，如果我通过时间积分陀螺仪值，我就能得到实际的角度，但像每个人都知道的那样，这容易发生漂移...10秒后，即使我没有移动，角度也会偏移10°...
所以在一边我有加速计+磁力计的结果，在磁性场附近它相当垃圾；另一边是陀螺仪的结果非常好，但会随着时间漂移...
因此，我的问题是，有没有一种简单或聪明的方法将这两个结果组合在一起，以获得一种“鲁棒”的方向估计？我说简单是因为我知道有卡尔曼滤波器...但即使我读了50遍理论，我也一头雾水:)。
谢谢！
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TYPE_ORIENTATION被弃用的原因是它非常不准确 :) 你应该使用陀螺仪来检测移动，而不是静态位置。加速度计更适合这个目的，尽管你需要做一些三角函数运算。你能否编辑你的问题，明确你想要做什么？你还可以查看文档 - http://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorManager.html - Codeman
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我赞同。至于“是否有一种简单或聪明的方法将这两个结果合并在一起？”这已经由传感器管理器完成了，请查看Pheonixblade9所提到的文档。 - Ali
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传感器管理器不会将陀螺仪和加速度计结合在一起。它使用加速度计和磁场来计算旋转矩阵，从而得到方向（即SensorManager.getOrientation(..)）。所以，针对Pheonix所说的问题，我的问题是如何将SensorManager.getOrientation的结果与陀螺仪的积分值相结合。 - Alexis
将如何合并...是的，凤凰城，你开始理解我的问题，即使它在阅读我的初始帖子后非常清晰...如果您没有回答或理解这个问题的能力，感谢您离开 :) - Alexis
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我猜我不确定为什么OP不直接使用传感器管理器 - 我自己从Android教程中获取非常准确的读数从来没有遇到过问题。我不明白这里的问题或目的是什么。 - Codeman
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3个回答
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抱歉，阿里，但你链接的视频展示了一个在麻省理工学院工作的人，他已经开发出了我想要做的东西（几乎是，因为他做了更多的事情）。这在Android中没有任何包含...也许再过几年？但我想了解他是如何做到的... - Alexis
如果我理解正确的话，这种类型只使用加速度计+指南针 (http://www.google.com/codesearch#uX1GffpyOZk/services/sensorservice/RotationVectorSensor.cpp)。我不明白为什么他们不包括陀螺仪的使用，这样会更准确...但无论如何，谢谢，我将尝试使用该类型并尝试从返回的矩阵中提取好的角度。 - Alexis
TYPE_ORIENTION 目前相当糟糕。目前我正在使用补偿滤波器（罗盘+陀螺仪），效果还可以，但如果存在磁干扰，那就是一场灾难 :) - Alexis
SensorManager没有实现任何类型的过滤（我指的是磁力、加速度和陀螺仪传感器），包括卡尔曼滤波器。 - jap1968
@jap1968 你看了那个视频吗？如果我理解正确的话，他在谈论SensorManager。 - Ali
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简而言之：

无法通过结合陀螺仪和加速度计来获取方位角（我强调一下），因为加速度计无法感知XY轴上的加速度。

一种方法是将陀螺仪与指南针融合，但如果存在磁干扰，则效果不佳。

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关于陀螺仪传感器似乎存在一种非常普遍的困惑。我最近回答了一个类似的问题这里，所以我建议任何对这些话题感兴趣的人都去看看那个问题和答案。

我在这个应用程序中使用了描述的技术（一个将陀螺仪读数集成到指南针中以改善结果的指南针）。结果并不完美，但总体上比其他指南针要好得多。

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