Bakalářská práce se zabývá podrobným popisem zadaných inerciálních senzorů a jejich reálným použitím pro výpočet natočení a přibližné změny polohy. V první části je vypracována literární rešerše o inerciální navigaci. Dále je podrobně rozebrána problematika jednotlivých senzorů - akcelerometru, magnetometru a gyroskopu, doplněná výstižnými obrázky. Poté je uveden hardware projektu a zdrojový kód programu, psaný v jazyku Wiring, pro zařízení Arduino, které bude se senzory komunikovat. V poslední části se nachází již samotné zpracování výsledků ze senzorů a výpočet natočení a přibližné změny polohy.
Annotation in English
The bachelor's thesis is about describing inertial sensors and their use for calculating rotation and position change. In the first part there is a literature search about inertial navigation. In the next part there is a description of magnetometer, accelerometer and gyroscope, with accurately pictures. Then there is a hardware of project and source code of program, written in Wiring, which communicate between sensors and Arduino. In the last part there are results of measurement and calculating of rotation and position change.
Bakalářská práce se zabývá podrobným popisem zadaných inerciálních senzorů a jejich reálným použitím pro výpočet natočení a přibližné změny polohy. V první části je vypracována literární rešerše o inerciální navigaci. Dále je podrobně rozebrána problematika jednotlivých senzorů - akcelerometru, magnetometru a gyroskopu, doplněná výstižnými obrázky. Poté je uveden hardware projektu a zdrojový kód programu, psaný v jazyku Wiring, pro zařízení Arduino, které bude se senzory komunikovat. V poslední části se nachází již samotné zpracování výsledků ze senzorů a výpočet natočení a přibližné změny polohy.
Annotation in English
The bachelor's thesis is about describing inertial sensors and their use for calculating rotation and position change. In the first part there is a literature search about inertial navigation. In the next part there is a description of magnetometer, accelerometer and gyroscope, with accurately pictures. Then there is a hardware of project and source code of program, written in Wiring, which communicate between sensors and Arduino. In the last part there are results of measurement and calculating of rotation and position change.
Vypracujte literární rešerši na téma inerciální navigace.
Popište základní principy a vlastnosti mikroelektromechanických
senzorů: akcelerometr, magnetometr, gyroskop.
Vytvořte program pro zpracování a uložení hodnot dostupných senzorů.
Z uložených hodnot vypočítejte natočení a přibližnou změnu polohy.
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na téma inerciální navigace.
Popište základní principy a vlastnosti mikroelektromechanických
senzorů: akcelerometr, magnetometr, gyroskop.
Vytvořte program pro zpracování a uložení hodnot dostupných senzorů.
Z uložených hodnot vypočítejte natočení a přibližnou změnu polohy.
Recommended resources
WOODMAN, Oliver J. An introduction to inertial navigation. United
Kingdom, 2007. ISBN 1476-2986.
NAGHSHINEH, Sam, Golafsoun AMERI, Mazdak ZERESHKI, S. KRISHNAN a
M. ABDOLI-ERAMAKI. Human Motion capture using Tri-Axial accelerometers.
\matsymb{lbrack}online\matsymb{rbrack}. \matsymb{lbrack}cit.
2015-02-03\matsymb{rbrack}. Dostupné z:
http://edge.rit.edu/content/P10010/public/PDF/HME.pdf
BEEBY, Stephen. MEMS mechanical sensors. Boston: Artech House,
2004, x, 269 s. ISBN 15-805-3536-4.
RESNICK, Robert a Jearl WALKER. Fyzika: vysokoškolská učebnice
obecné fyziky. 1. české vyd., 2. dotisk. Překlad Jan Obdržálek, Bohumila
Lencová, Petr Dub. V Brně: Prometheus, 2006, vii, 1034-1198,
\matsymb{lbrack}30\matsymb{rbrack}. ISBN 80-214-1868-0.
MOHAMADABADI, Kaveh. Anisotropic Magnetoresistance Magnetometer
for inertial navigation systems. Plasma Physics Laboratory (LPP), Ecole
POLYTECHNIQUE, Route de saclay, 2013. Dostupné z:
https://tel.archives-ouvertes.fr/file/index/docid/946970/filename/Thesis.pdf.
A thesis of the degree of Doctor of Philosophy. Vedoucí práce Dr.
Christophe COILLOIT.
BROWN, Robert Grover a Patrick Y HWANG. Introduction to random
signals and applied Kalman filtering: with MATLAB exercises and
solutions. 3rd ed. New York: Wiley, c1997, xi, 484 p. ISBN 04-711-2839-2.
Recommended resources
WOODMAN, Oliver J. An introduction to inertial navigation. United
Kingdom, 2007. ISBN 1476-2986.
NAGHSHINEH, Sam, Golafsoun AMERI, Mazdak ZERESHKI, S. KRISHNAN a
M. ABDOLI-ERAMAKI. Human Motion capture using Tri-Axial accelerometers.
\matsymb{lbrack}online\matsymb{rbrack}. \matsymb{lbrack}cit.
2015-02-03\matsymb{rbrack}. Dostupné z:
http://edge.rit.edu/content/P10010/public/PDF/HME.pdf
BEEBY, Stephen. MEMS mechanical sensors. Boston: Artech House,
2004, x, 269 s. ISBN 15-805-3536-4.
RESNICK, Robert a Jearl WALKER. Fyzika: vysokoškolská učebnice
obecné fyziky. 1. české vyd., 2. dotisk. Překlad Jan Obdržálek, Bohumila
Lencová, Petr Dub. V Brně: Prometheus, 2006, vii, 1034-1198,
\matsymb{lbrack}30\matsymb{rbrack}. ISBN 80-214-1868-0.
MOHAMADABADI, Kaveh. Anisotropic Magnetoresistance Magnetometer
for inertial navigation systems. Plasma Physics Laboratory (LPP), Ecole
POLYTECHNIQUE, Route de saclay, 2013. Dostupné z:
https://tel.archives-ouvertes.fr/file/index/docid/946970/filename/Thesis.pdf.
A thesis of the degree of Doctor of Philosophy. Vedoucí práce Dr.
Christophe COILLOIT.
BROWN, Robert Grover a Patrick Y HWANG. Introduction to random
signals and applied Kalman filtering: with MATLAB exercises and
solutions. 3rd ed. New York: Wiley, c1997, xi, 484 p. ISBN 04-711-2839-2.
