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Attitude and Heading Reference Systems in Python

何を解決するか

モバイルシステム(航空機、ウェアラブルデバイス、自動運転車両など)の姿勢(姿勢と方位)を、ジャイロスコープ、加速度計、磁気計からのセンサデータを使って推定するためのアルゴリズムのコレクションを提供します。

動作方法

このライブラリは、姿勢推定の2つの主要なアプローチを実装しています:

  • ワーバの問題(WP):重力や地磁気ベクトルなどの測定ベクトルを基準ベクトルと比較して回転行列を求める。
  • デッドレコニング(DR):測定された局所角速度を積分して、時間経過に伴うセンサの角位置を推定する。

Madgwick、Mahony、拡張カルマンフィルタ(EKF)、無限カルマンフィルタ(UKF)など、さまざまな推定器を含んでおり、特定のセンサ入力と調整パラメータで構成可能です。

対象ユーザー

純粋なPythonで高速プロトタイピング、教育、アルゴリズムのテストに注力する開発者や学生向けに設計されています。

特徴

  • 広範なアルゴリズムライブラリ:QUEST、TRIAD、UKF、FKFなど、多数の推定器をサポート。
  • 純粋なPython:最小限の依存関係でNumPyで構築。
  • 合成データ生成:テスト用にMARGセンサデータを生成する sensors クラスを含む。
  • 地学的解析:地学計算および座標系変換のためのツールを提供。
  • 教育的アプローチ:コードは元の研究論文に合わせて再構成されており、コード内に式への参照を含む。

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