计算沿y轴方向的方向(角度测量)变化率是多少？

Question

我希望计算iPhone绕y轴方向的方向变化率。 1. 首先需要将参考定义为y轴， 2. 然后测量相对于定义参考的方向的方向变化率（角度测量）。

CMAttitude是否提供可靠的角度测量来实现此目的？或者我可以使用旋转矩阵或集成陀螺仪数据（我实现了这种方法，但由于陀螺仪漂移而无法正常工作）。因此，请建议一个可靠的方法来完成此操作？

谢谢！

- sam

Answer 1

首先，需要澄清的是：旋转速率不是从任何轴测量的，而是围绕一个轴测量的。您不需要提供初始参考框架，因为您只关心随时间的变化。

无论如何，最好的选择是CMDeviceMotion的rotationRate属性，文档中说：

“CMRotationRate结构包含指定设备围绕三个轴的旋转速率的数据。此属性的值包含通过Core Motion算法去除了陀螺仪漂移读数的陀螺仪数据的测量。”

它表示集成来自多个源（加速度计）的传感器数据，以试图从读数中消除陀螺仪漂移，而不是CMGyroData类，关于这一点文档说：

这个属性提供了设备绕三个轴旋转的速率测量。虽然此属性提供了陀螺仪的原始数据，但CMDeviceMotion的同名属性提供了一个CMRotationRate结构，用于测量被Core Motion算法去偏置后的陀螺仪数据。

从这些参考资料中可以得出结论：如果需要最准确的旋转速率数据，应该使用类似以下的内容：

CMMotionManager* manager = [[CMMotionManager alloc] init];
[manager startDeviceMotionUpdates];

// Later, in some other scope...
double rotationAroundY = [[manager deviceMotion] rotationRate].y;

- Matt Wilding

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@sam，当你开始朝另一个方向旋转时，旋转速率会改变其符号，而不是在你经过原始参考系时。如果你想绘制相对于参考系的旋转偏移随时间的变化情况，你根本不需要使用rotationRate。最好直接在一些规则的时间间隔内对attitude属性进行采样，并准确地绘制它给出的内容。 - Matt Wilding

我直接绘制了姿态的读数，但在旋转偏移在不同级别之间改变的点处，信号会突然漂移。但是在这里，我没有使用来自参考姿态的更新。使用参考姿态的更新是否比普通更新更有优势？除了使用姿态属性以更高的计算成本外，还有其他准确的方法吗？谢谢！ - sam

@sam 从参考姿态更新对读数的准确性没有影响。这只是一种方便的方式来改变完全相同数据的表示方式。CMDeviceMotion是读取数据最昂贵和最准确的方法，因为CoreMotion正在为您处理传感器数据的集合。CMGyroData更便宜但不太准确，因为它只是原始陀螺仪数据。不幸的是，即使是最准确的版本仍然明显受到漂移的影响，除了希望苹果未来可以改进框架之外，我们无能为力。 - Matt Wilding

让我们在聊天中继续这个讨论：http://chat.stackoverflow.com/rooms/16387/discussion-between-sam-and-matt-wilding - sam

@sam 你可能想看一下这个。 - Hammer