спутниковых сигналов GPS/ГЛОНАСС, блок питания, а также устрой-
ство записи, отображения и совместной обработки сигналов измери-
телей (компьютер типа Notebook).
Блок акселерометров позволяет: 1. Вычислять горизонтальную со-
ставляющую вектора напряженности магнитного поля; 2. Определять
вертикальное ускорение модуля. Превышение ускорения над некото-
рым пороговым значением позволяет определить количество сделан-
ных шагов, а разность максимального и минимального значений уско-
рения — скорректировать длину текущего шага.
Гироскопы позволяют определить ориентацию инерциально-изме-
рительного блока в пространстве. Блок магнитометров служит для
определения вектора напряженности магнитного поля. Азимут устрой-
ства может быть определен как отдельно с помощью гироскопических
датчиков либо магнитного компаса, так и интегрированием показаний
двух систем. Преимущества и недостатки обоих устройств приведены
в таблице.
Преимущества
Недостатки
Магнитный
компас
Определяет абсолютное значе-
ние азимута
Долговременная точность
Повторяемость результатов
Реакция на локальные возмуще-
ния магнитного поля Земли
Гироскопические
датчики
Отсутствуют внешние возму-
щения
Высокая кратковременная точ-
ность
Большой дрейф (особенно у не-
дорогих датчиков)
Определяется не сам курсовой
угол, а его приращение
Принципиальная схема разработанного устройства приведена на
рис. 1.
В качестве акселерометра используется стандартный недорогой
двухосный датчик ускорения ADXL202 фирмы “Analog Devices”
со следующими характеристиками: диапазон измеряемых ускоре-
ний
±
2
g
, нелинейность масштабного фактора 0,2%, температурный
диапазон
−
40
. . .
85
◦
С, температурный дрейф 0,2 mg/
◦
C.
С учетом компенсаций погрешностей, при определении пройден-
ного пути с помощью такого датчика ошибка составляет десятки и
сотни метров за несколько минут, т.е. классический инерциальный
метод счисления пути, основанный на двойном интегрировании уско-
рения движения, в данном случае не применим.
Для измерения пройденного человеком расстояния существует дру-
гая доступная информация. При каждом шаге тело человека соверша-
ет вертикальные перемещения вверх-вниз. Простой, но достаточно
90 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 2
