Rotation von Körper im Raum berechnen mit Magnetfeldsensor

OP #4358425
Lesenswert?
• ▲
▼
Gegeben ist ein konstantes Erdmagnetfeld mit Vektor B. Ein 
Magnetfeldsensor misst die Komponenten (3-Dimensional) von B relativ zu 
ihm. In einer bestimmten Position wird der Sensor ausgelesen. Anhand 
dieser Daten hat man nun den Vektor B im Bezugssystem. Nun wird der 
Sensor irgendwie um seine 3 Achsen gedreht. Er misst nun B'. Kann ich 
anhand der Daten die 3 Rotationswinkel bestimmen?

Intuitiv würde ich sagen nein, da man das Sensorsystem zum Bezugssystem 
um den Vektor B drehen kann.

Rechnerisch gilt aber B = T * B' und Transponiert(T) * T = 1. T ist die 
Transformationsmatrix mit 9 Unbekannten. Das Gleichungssystem hat aber 
12 Gleichungen, bzw. 9 unabhängige Gleichungen. Damit sollten sich die 9 
Unbekannten doch ausrechnen lassen? Allerdings ist (Transponiert(T) * T 
= 1) aber ein nichtlineares Gleichungssystem. Liegt da die Lösung des 
Denkfehlers?

Wenn ich einen zweiten Bezugsvektor hätte, so könnte ich dieses Problem 
lösen oder? Man könnte rein theoretisch mit einer Spule kurz ein anders 
gerichtetes Magnetfeld erzeugen, dann hätte man zwei linear unabhängige 
Referenzen.
Gast #4358432
Lesenswert?
• ▲
▼
> Kann ich anhand der Daten die 3 Rotationswinkel bestimmen?

Nein, und Du schreibst ja auch schon warum:

> [..] da man das Sensorsystem zum Bezugssystem um den Vektor B drehen kann.

Das war jetzt einfach.

> Wenn ich einen zweiten Bezugsvektor hätte, so könnte ich dieses Problem
> lösen oder?

Ja.

HTH

Antwort schreiben

Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt. Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten, für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.