基于磁力计和陀螺仪的寻北计算

Question

我需要计算“面向”（无论它是基于真北还是磁北）。正如在 iOS 设备上所见，CLLocationManager 返回的 CLHeading 对象通过相应的属性为我们提供了真实航向和磁航向。另外，我们可以很容易地看到，这些值与设备的顶部（设备坐标系的正 Y 轴）相关，这不利于我的目的。

我实际上需要的是计算与设备屏幕相关的朝向（Z 轴），因为我不需要指南针，而是 AG 应用程序之王。问题是，当您将设备旋转到横向时，您会得到从您面向的方向向左或向右的航向值，这正是我最终需要的。 据我所知，我可以获得磁力计“原始”数据（以微特斯拉为单位，每个设备轴的值从 128 到 -128）以及陀螺仪“原始”数据（分为三种类型：欧拉天使、旋转矩阵或四元数）。我需要的是知道，我需要应用哪些计算来获得“面向”方向而不是“航向”。

Answer 1

我不久前就做到了，因为我没有看到答案，所以我决定将我的解决方案放在这里，供那些将搜索同一问题答案的人......

_motionManager = [[CMMotionManager alloc]init];

    if (_motionManager.gyroAvailable) {
        _motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1.0/20.0;
        [_motionManager startDeviceMotionUpdatesToQueue:[NSOperationQueue currentQueue] 
                                            withHandler:^(CMDeviceMotion *motion, NSError *error) 
         {
             CMAcceleration gravity = motion.gravity;
             CGPoint tiltVector = CGPointMake(-gravity.x, -gravity.y);
             _tiltAngle = [self angleYAxisToVector:tiltVector];

             CLLocationDirection heaqding = [[SVSession sharedSession] heading].trueHeading;
             double newHeading = fmod(heaqding + _tiltAngle, 360.0);
             self.azimuth = degreesToRadian(newHeading);

             [self updateLocations]; //this function updates my ui for the new heading
         }];
    } else {
        NSLog(@"No gyroscope on device.");
        [_motionManager release],_motionManager = nil;
    }

这里有一些额外的片段，可能有助于理解这一点示例：

-(double)angleYAxisToVector:(CGPoint)vector{
    double dX = vector.x;
    double dY = vector.y;

    if(dY == 0){
        if(dX > 0){
            return 0.0;
        }else{
            if(dX < 0){
                return 180.0;
            }else{
                return -1;
            }
        }
    }

    double beta = radiansToDegrees(atan(dX/dY));
    double angle;
    if(dX > 0){
        if (dY < 0){
            angle = 180 + beta;
        }else{
            angle = beta;
        }
    }else{
        if (dY < 0){
            angle = 180 + beta;
        }else{
            angle = 360 + beta;
        }
    }
    //    NSLog(@"angle = %f, normalized = %f",beta,angle);
    return angle; 
}

#define degreesToRadian(x)              (M_PI * (x) / 180.0)
#define radiansToDegrees(x)             ((x) * 180.0 / M_PI)
#define degreesToRadians(x)             degreesToRadian(x)
#define radiansToDegree(x)              radiansToDegrees(x)

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