IMU und Erdrotation

[Plenz]

Der Anlass meiner Frage ist zugegebenermaßen etwas "skurril". Auf der Seite www.rolf-keppler.de wird behauptet, dass wir im Inneren einer Hohlwelt leben.

Nun ist Herr Keppler auf die Idee gekommen, dass man mit einer IMU die Erdrotation nachweisen könnte. Wenn man nach Osten schaut und die IMU immer so hält, dass sie sich nicht bewegt, dann müsste man sie in Bezug auf den östlichen Horizont auf einer Vollkugel immer höher drehen und in einer Hohlkugel immer tiefer.

Da ich ein Tinkerforge-IMU-Brick besitze, dachte ich, ich könnte beim Nachweis der Vollkugel behilflich sein. Aber ist ein IMU-Brick dafür überhaupt geeignet? Könnte es sein, dass ein IMU-Brick anhand der anderen Sensoren feststellt, wo Norden und wo das Zentrum der Erde ist, und dass es mit Hilfe dieser Daten die Erdrotation aus den IMU-Daten heraus rechnet?

bearbeitet June 19, 2021 at 17:48 von Plenz
Typo

[Plenz]

Ich habe jetzt gelesen, dass man die Erdrotation mit einer IMU nur dann nachweisen kann, wenn die Bias-Fehler ausreichend gering sind. Bei den technischen Daten der Tinkerforge-IMUs steht nichts von Bias. Wären sie für einen Nachweis der Erdrotation geeignet oder nicht?

[rtrbt]

Moin,

Prinzipiell hat die IMU neben dem Gyroskop auch ein Magnetometer und Accelerometer und lässt dessen Messungen mit einfließen. Das kannst du über set_sensor_fusion_mode deaktivieren, hast dann aber das Problem, dass die IMU dir nicht mehr die praktischen Euler-Winkel ausgibt, sondern nur noch die Rohwerte Acceleration (vom Accelerometer), Magnetic Field (vom Magnetometer) und Angular Velocity (vom Gyroskop, das wäre dann was dich interessiert). Das Sensorrauschen scheint (experimentell, d.h. ermittelt durch draufsehen im Brick Viewer ;) ) bei ~ +- 0,12°/s zu liegen, du versuchst aber etwas zu messen, was im Bereich von 360°/24h, also ~ 0,004°/s liegt, damit wirst du nicht weit kommen.

Für den Bias-Fehler kannst du mal ins Datenblatt des Sensors einen Blick werfen eventuell findest du da die Angabe die du suchst.

Ansonsten kann ich nur Psiram empfehlen ;) https://www.psiram.com/de/index.php/Hohlwelt

[Plenz]

Danke für die Antwort. Was ich nicht verstehe, ist die Sache mit der Genauigkeit. Wenn ich das Ding eine Stunde lang laufen lasse, muss sich ein Drehwinkel von 15° ergeben, während die Fehler, die ja positiv und negativ auftreten, sich eigentlich weitgehend kompensieren sollten, und letztendlich wäre es mir auch egal, ob dann 14° oder 16° herauskommen. Oder ist das zu einfach gedacht? (Ich habe leider auch nur die alte IMU Version 1.1)

[rtrbt]

Ich glaube nicht, dass das so einfach funktioniert, theoretisch solltest du zwar durch die Rotation einen systematischen Fehler bekommen, aber da der mehrere Größenordnungen unter dem Rauschen liegt, und du auch gegen den Gyro-Drift kämpfen müsstest. Du kannst dir mal https://stkwans.blogspot.com/2012/11/detection-of-rotation-of-earth.html ansehen, er hat mit einem (scheinbar, habe nicht beide Datenblätter gelesen) vergleichbaren Sensor auf eine andere Weise versucht die Erdrotation zu messen, und schlussendlich hat er es hinbekommen.

Hier übrigens das Datenblatt für das Gyroskop der IMU 1: https://raw.githubusercontent.com/Tinkerforge/imu-brick/master/datasheets/ITG3200.pdf

[Plenz]

Vielen Dank für diesen Link, den werde ich mal weiterleiten.