Làm thế nào để hiệu chuẩn la bàn hoạt động?

Tôi tự hỏi làm thế nào hiệu chuẩn la bàn hoạt động / tại sao, ví dụ như vẽ 8 hoặc xoay điện thoại cho cả 3 trục hoạt động (hoặc ít nhất sẽ hoạt động) - Ý tôi là tôi sẽ hiểu quy trình hiệu chuẩn, nếu một ứng dụng sẽ nói với tôi: Chỉ về hướng bắc, sau đó nhấn nút đó xuống, nhưng bạn có thể bắt đầu với kiến ​​thức cơ bản bằng không cho ứng dụng, chỉ bằng cách xoay điện thoại của bạn! Làm thế nào được thực hiện? Ngoài ra, tôi có cần nhập chế độ hiệu chỉnh đặc biệt hay tôi có thể vẽ những số liệu này (như số 8) trực tiếp trên Google Maps không? Làm thế nào để Google Maps biết rằng tôi không chỉ thực sự di chuyển điện thoại mà còn muốn hiệu chỉnh la bàn? Cảm ơn cho bất kỳ gợi ý!

Hiệu chuẩn la bàn hoạt động bằng cách phát hiện cường độ từ trường của trái đất. Nhưng đôi khi do sự can thiệp mạnh từ các thiết bị điện tử khác như máy biến áp, cảm biến la bàn có thể hiểu sai về các cực từ của trái đất và có thể chỉ sai hướng.

Vì vậy, để đảm bảo điều đó, nó yêu cầu người dùng hiệu chỉnh lại la bàn bằng cách xoay theo hướng hình 8 để có thể phán đoán cường độ từ tính theo mọi hướng. Từ dữ liệu đó, nó suy ra các cực thực của trái đất.

Mục đích của hiệu chuẩn là tìm ra cách bù cho các thành phần trong điện thoại của bạn (ốc vít, nam châm loa, v.v.) can thiệp vào từ trường đo được.

Quá trình hiệu chỉnh dựa trên thực tế là bạn có thể tách các đóng góp bên trong và bên ngoài cho từ trường bằng cách xem xét trường thay đổi như thế nào khi điện thoại được xoay. Ví dụ, trong một hướng, từ trường từ nam châm trong loa sẽ thêm vào trường Trái đất; nhưng khi điện thoại được định hướng theo hướng ngược lại, hai trường sẽ hủy bỏ một phần.

Khi bạn vẫy điện thoại xung quanh, từ kế sẽ ghi lại mức độ thay đổi của trường đo và sử dụng điều này để hiệu chỉnh các cảm biến từ trường x, y và z. Xem câu trả lời của geometrikal cho một câu hỏi tương tự để biết thêm chi tiết về quy trình này. Lưu ý rằng hiệu chuẩn này không cho phép bạn bù cho ảnh hưởng của các vật thể bên ngoài khác (ví dụ: tủ lạnh của bạn) trên từ trường.

Về việc triển khai trong Google Maps: Tôi tin rằng Google Maps không kiểm soát việc hiệu chỉnh la bàn vì không có chức năng như vậy trong API Android. Từ kế có thể tự hiệu chỉnh liên tục và Google Maps chỉ yêu cầu bạn xoay điện thoại để từ kế có thể thu thập dữ liệu cần thiết để có được hiệu chuẩn chính xác.

Nói cách khác, bạn có thể hiệu chỉnh la bàn của mình bất cứ khi nào cảm biến từ trường đang được sử dụng chỉ bằng cách vẫy điện thoại của bạn - không có "chế độ hiệu chỉnh".

Tại bất kỳ điểm nào trong không gian, cường độ và hướng của từ trường là hiệu ứng ròng của tất cả các nguồn từ trường ảnh hưởng đến điểm đó. Từ trường của trái đất là một trong số đó. Tua vít từ hóa, xe hơi, nam châm tủ lạnh, vv tất cả sản xuất các lĩnh vực. Các lĩnh vực cũng được sản xuất bởi dòng chảy qua dây dẫn. Nó giống như rót nước vào ly từ nhiều nguồn. Khi nó ở trong kính, bạn không thể biết nó đến từ đâu.

Không có công cụ nào có thể xác định "các cực thực" của trái đất bằng cách đo từ trường tại một điểm. Tuy nhiên, những gì điện thoại có thể làm là cảm nhận điểm mà trục điện thoại song song với đường sức từ của N / S và xác định đầu nào của điện thoại hướng về phía bắc. Nếu bạn nhảy xa các vật thể có thể bị từ hóa, như ô tô và hàng rào thép, thì trường mà điện thoại đang đo có thể chủ yếu là trường trái đất và do đó la bàn điện thoại sẽ được hiệu chỉnh chính xác. Tuy nhiên, nếu bạn đặt điện thoại vào một chiếc xe từ hóa, tuy nhiên, nó sẽ chỉ sai hướng về phía bắc. Thép trong mỗi chiếc xe được từ hóa ở mức độ này hay mức độ khác.

La bàn có độ chính xác cao như vậy được sử dụng trên máy bay và các tàu hàng hải nghiêm túc thực sự có nam châm hiệu chỉnh nhỏ có thể điều chỉnh bằng ốc vít cho các lỗi N / S và E / W. Chúng được hiệu chỉnh sau khi lắp đặt bằng cách chuyển phương tiện thành các tiêu đề đã biết (ví dụ, một bông hồng la bàn được vẽ bởi một nhà khảo sát trên đường taxi cách xa các tòa nhà kim loại) và quấy rối với nam châm cho đến khi giảm thiểu lỗi la bàn. Sau đó, các lỗi còn lại được ghi lại trên "thẻ hiệu chỉnh la bàn" để sử dụng trong việc sửa các chỉ số được chỉ định. Tìm kiếm "thẻ hiệu chỉnh la bàn" để xem hình ảnh.

Về lý thuyết, GPS có thể được sử dụng để hiệu chỉnh la bàn khi đi bộ hoặc lái xe vì theo dõi GPS tức thời là chính xác. Tôi chưa nghe nói về việc này được thực hiện, mặc dù nó có thể là phổ biến. Nó sẽ làm việc ngay cả trong một chiếc xe từ hóa. Tuy nhiên, trong máy bay hoặc tàu, điều này sẽ không hoạt động vì hướng của phương tiện là một độ hoặc khác thường bị cuốn nhẹ vào gió và GPS không biết gì về điều này.

Tôi đã kiểm tra các phép đo trường la bàn do điện thoại Android cung cấp và phát hiện ra rằng, nếu tôi xoay điện thoại 180 độ, thì trường không thay đổi hoàn toàn ngược lại, đó phải là trường hợp nếu cảm biến là chính xác. Điều này có thể là do từ tính bên trong của các chi tiết điện thoại hoặc cảm biến không đọc được.

Nếu bạn không bù đắp cho điều đó và chỉ sử dụng đọc và cố gắng tính toán hướng Bắc, bạn sẽ phát hiện ra rằng chúng không chính xác: xoay điện thoại bằng 90 độ quanh trục dọc không dẫn đến từ trường đo được bằng cách xoay cùng một góc (điều đó đúng với mọi góc độ, thật dễ dàng để kiểm tra nó với 90 độ).

Vì vậy, mục đích của hiệu chuẩn là phát triển công thức bù sẽ biến đổi số đọc sai từ cảm biến từ thành giá trị thực hơn, từ đó chúng ta có thể tính toán ổ đỡ chính xác. Tôi đoán là việc tìm kiếm độ dịch chuyển tối ưu bằng 0 cho mỗi trục sẽ cho kết quả độ dài vectơ từ tính độc lập với hướng điện thoại (đó phải là trường hợp lý tưởng nhưng không phải là trường hợp khi số 0 được dịch chuyển trên bất kỳ trục nào ).