How Magnetic Disturbance Influences the Attitude and Heading in Magnetic and Inertial Sensor-Based Orientation Estimation
Notice bibliographique
Résumé
With the advancements in micro-electromechanical systems (MEMS) technologies, magnetic and inertial sensors are becoming more and more accurate, lightweight, smaller in size as well as low-cost, which in turn boosts their applications in human movement analysis. However, challenges still exist in the field of sensor orientation estimation, where magnetic disturbance represents one of the obstacles limiting their practical application. The objective of this paper is to systematically analyze exactly how magnetic disturbances affects the attitude and heading estimation for a magnetic and inertial sensor. First, we reviewed four major components dealing with magnetic disturbance, namely decoupling attitude estimation from magnetic reading, gyro bias estimation, adaptive strategies of compensating magnetic disturbance and sensor fusion algorithms. We review and analyze the features of existing methods of each component. Second, to understand each component in magnetic disturbance rejection, four representative sensor fusion methods were implemented, including gradient descent algorithms, improved explicit complementary filter, dual-linear Kalman filter and extended Kalman filter. Finally, a new standardized testing procedure has been developed to objectively assess the performance of each method against magnetic disturbance. Based upon the testing results, the strength and weakness of the existing sensor fusion methods were easily examined, and suggestions were presented for selecting a proper sensor fusion algorithm or developing new sensor fusion method.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».