Нормализация наклонного магнитного поля Земли

Я думаю, вам нужно создать локальную систему координат, подобную NEH (север, восток, высота/высота/вверх), что-то вроде

• Представление точек в математическом подходе кругового радара.

Он обычно используется в авиации в качестве системы отсчета (из него получается направление), поэтому ваша система отсчета вычисляется на основе вашего географического положения и ее осей, указывающих на север, восток и вверх. .

Теперь проблема в том, что это значит aligned North/South и normalizing.. ?

Если эталонное устройство измеряет только проекцию, вам нужно будет сделать что-то вроде этого:

dot(measured_vector,reference_unit_direction)

где направление было бы направлением North, но в виде единичного вектора.

Если эталонное устройство также измеряет полное 3D, вам необходимо преобразовать эталонные и проверенные измеренные данные в одну и ту же систему координат. Это делается с помощью

• матрицы преобразования

Так что простое matrix * vector умножение подойдет ... Только тогда вычислите значения H,F,Z, которые я не знаю, что они собой представляют, и слишком ленив, чтобы просматривать бумаги ... вместо этого ожидал E,H или B векторов.

Однако, если у вас нет географического положения в момент измерения, тогда у вас есть только направление North по отношению к МКС в форме углов Эйлера, поэтому вы вообще не можете построить трехмерную систему отсчета (если вы не получили 2 известных вектора вместо просто один как UP). В таком случае вам нужно выбрать вариант 1 проекция (используя скалярное произведение и вектор направления на север). Таким образом, впоследствии вы будете обрабатывать только скалярные значения вместо трехмерных векторов.

[Изменить1]

По вашей ссылке:

Вектор геомагнитного поля B описывается ортогональными компонентами X (северная напряженность), Y (восточная напряженность) и Z (вертикальная напряженность, положительная направленность вниз);

Это не моя область знаний, поэтому я могу ошибаться, но вот как я это понимаю:

B(Bx,By,Bz) - вектор магнитного поля
a(ax,ay,az) - ускорение

Теперь F является величиной B, поэтому его инвариант при вращении:

F = |B| = sqrt( Bx*Bx + By*By + Bz*Bz )

вам нужно вычислить значения X, Y, Z B в системе отсчета NED (Север, Восток, Вниз), поэтому сначала вам нужны базисные векторы:

Down = a/|a|  // gravity points down
North = B/|B| // north is close to B direction
East = cross(Down,North) // East is perpendicular to Down and North
North = cross(East,Down) // north is perpendicular to Down and East, this should convert North to the horizontal plane

Вы должны визуализировать их, чтобы визуально проверить, указывают ли они на правильные направления, если не отрицают их, изменяя порядок перекрестных операндов (у меня может быть неправильный порядок, я вместо этого использую вектор Up). Теперь просто преобразуйте B в NED :

X = dot(North,B)
Y = dot(East,B)
Z = dot(Down,B)

И теперь вы можете вычислить H

H = sqrt( X*X +Y*Y )

Необходимую для этого векторную математику вы найдете в ссылке на матрицу преобразования выше.

будьте осторожны, это будет работать только в том случае, если нет ускорений (датчик не находится на манипуляторе во время его работы, или ISS не работает...) В противном случае вам нужно получить кадр NED другим способом. (как от бортовых систем)

Если это не сработает правильно, вы можете рассчитать NED по вашей позиции ISS, но для этого вам нужно знать точную ориентацию и смещение датчика относительно вашей модели моделирования, которая обеспечивает ваше местоположение. Я не знаю, какие вращения делает МКС, поэтому я бы не стал касаться этой темы, разве что в крайнем случае.

Я боюсь, что у меня не будет времени для кодирования в течение некоторого времени ... в любом случае кодирование без выборочных входных данных, экспанаций системы координат и всех входных/выходных переменных - это безумие ... простое отрицание оси сделает все это недействительным и на пути есть много дубликатов, и чтобы охватить их все, вы получите много-много версий, чтобы попытаться...

Приложения должны создаваться постепенно, но я боюсь, что без доступа к моделированию или реальному аппаратному обеспечению это невозможно. И есть целая куча вещей, которые могут пойти не так... делая даже простые программы более сложными для кодирования... Я бы сначала проверил F, так как он не требует какой-либо "нормализации", чтобы увидеть, не ошибаются ли результаты. или нет. Если выключено, это может указывать на другие единицы измерения или бог знает что...