姿态传感器
高性能三维运动姿态测量系统
条目
历史版本
姿态传感器是一种基于微机电系统（MEMS）技术的高性能三维运动姿态测量系统。[1]该传感器集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴电子罗盘等多种运动传感器，通过内置的低功耗ARM处理器[2]对采集的数据进行处理，最终输出经过温度补偿的三维姿态与方位数据。姿态传感器采用基于四元数的三维算法和特殊数据融合技术，能够实时提供零漂移的三维姿态方位数据。这种传感器适用于多种应用场景，包括航模无人机、机器人、机械云台、车辆船舶、地面及水下设备、虚拟现实以及人体运动分析等领域。
工作原理
姿态传感器的工作原理是通过对三维空间内的参考系进行定义，其中参考系保持静止状态，而坐标系则随被观测物体一起转动。[3]姿态传感器使用三组欧拉角来描述坐标系相对于参考系的位置关系。姿态传感器内部包含了三轴陀螺仪、三轴加速度计（即IMU）、三轴电子罗盘等运动传感器，这些传感器通过内置的低功耗ARM处理器进行数据处理，从而获得校准后的角速度、加速度和磁数据。接着，传感器会运用基于四元数的传感器数据算法进行运动姿态测量，并实时输出以四元数、欧拉角等形式表示的三维姿态数据。