Рассчитать перегрузку по ускорению за 1-секундный интервал

Согласно моему комментарию, суммирование не работает, потому что сила не аддитивна с течением времени. Что вы хотите, чтобы рассчитать средний ускорение:

function convert_meters_per_second_squared_to_g($acc_array) {
$acc_average = array_sum($acc_array)/count($acc_array);
return $acc_average * 0.101971621297793;
}

$acc_x_array = [];
if (($handle = fopen($filepath, "r")) !== FALSE) {
while (($data = fgetcsv($handle, 1000, ",")) !== FALSE) {
list ($millis, $acc_x, $acc_y, $acc_z) = $data;

$acc_x_array[] = $acc_x;
}
}

$g_force = convert_meters_per_second_squared_to_g($acc_x_array);

Может быть, ваш вопрос можно рассматривать как эквивалент запроса чистого изменения скорости между выборками с интервалом в одну секунду?

В этом смысле вам нужно интегрировать все небольшие ускорения с интервалом в 5 мс, чтобы рассчитать чистое изменение скорости за период в одну секунду (то есть 200 выборок). Это изменение скорости, деленное на интервал в 1 секунду, представляет собой среднее ускорение за этот период в 1 секунду.

Итак, в вашем случае вам нужно добавить все AcclX, AcclY & Укажите значения за одну секунду и умножьте на 0,005, чтобы получить вектор, представляющий изменение скорости (в единицах метров в секунду). Если вы затем поделите это на одну секунду общего экстента временного окна и на 9.80665 м / с ^ 2, вы получите ускорение (вектор) в единицах G. Если вы хотите (скалярное) ускорение затем вы можете просто вычислить величину этого вектора как sqrt (ax ^ 2 + ay ^ 2 + az ^ 2).

Вы можете применить тот же принцип, чтобы получить среднее ускорение в другом временном окне, при условии, что вы делите сумму AcclX, AcclY, AcclY (после умножения на время выборки 0,005 с) на длительность временного окна. над которым вы интегрировали. Это похоже на аппроксимацию производной по времени функции f(t) от (f(t+d) - f(t))/d, Фактически, это лучшее приближение к производной в середине временного интервала, а именно t+d/2, Например, вы можете суммировать значения в окне 2 с, чтобы получить среднее значение в центре этого интервала 2 с. Нет необходимости просто сообщать об этих средних ускорениях каждые две секунды; вместо этого вы можете просто переместить окно на 0,5 с, чтобы получить следующее среднее значение ускорения, которое вы получите через 0,5 с.

ОБНОВЛЕНО ОБНОВЛЕНО РЕШЕНИЕ

Это решение возьмет ваш CSV и создаст массив, содержащий ваше время, Axe, Ay, & Значения Az после того, как они были преобразованы в G. Вы должны быть в состоянии взять этот массив и вставить его прямо в ваш график.

Значение, отображаемое на каждом интервале, будет усредненным ускорением «на» интервале до или после него.

Я добавил параметр в функцию, чтобы вы могли определить, сколько интервалов в секунду вы хотите отобразить на графике. Это поможет немного сгладить ваш график.

Я также установил начальные и конечные значения. Так как это находит среднее ускорение на интервале, ему нужны данные с обеих сторон интервала. Очевидно, что в 0 мы пропускаем левую часть, а в последнем интервале мы пропускаем правую часть.

Я решил использовать все данные от одного интервала до следующего, это перекрывает половину значений от одного интервала до следующего. Это сгладит (уменьшит шум) средних значений вместо того, чтобы подниматься с одного интервала, где другой остановился. Я добавил параметр, в котором можно включать и выключать перекрытие.

Надеюсь, это работает для вас!

function formatAccelData($data, $split, $scale, $overlap = TRUE){

if(!$data || !$split || !$scale || !is_int($split) || !is_int($scale)){

return FALSE;

}

$g = 9.80665;
$round = 3;

$value1 = 1;
$value2 = 2;

if(!$overlap){ //Toggle overlapping data.

$value1 = 2;
$value2 = 1;

}

//Set the initial condition at t=0;
$results =  array();
$results[0]['seconds'] = 0;
$results[0]['Ax'] = round(($data[0][1])/$g, $round);
$results[0]['Ay'] = round(($data[0][2])/$g, $round);
$results[0]['Az'] = round(($data[0][3])/$g, $round);

$count = 1;
$interval = (int)(1000/$split)/$scale;

for($i = $interval; $i < count($data); $i += $interval){

$Ax = $Ay = $Az = 0;

for($j = $i - ($interval/$value1); $j < $i + ($interval/$value1); $j++){

$Ax += $data[$j][1];
$Ay += $data[$j][2];
$Az += $data[$j][3];

}

$results[$count]['seconds'] = round($count/$scale, $round);
$results[$count]['Ax'] = round(($Ax/($interval * $value2))/$g, $round);
$results[$count]['Ay'] = round(($Ay/($interval * $value2))/$g, $round);
$results[$count]['Az'] = round(($Az/($interval * $value2))/$g, $round);

$count++;

}


array_pop($results); //We do this because the last interval
//will not have enought data to be calculated.

//Set the final condition with the data from the end of the last complete interval.
$results[$count - 1]['seconds'] = round(($count - 1)/$scale, $round);
$results[$count - 1]['Ax'] = round(($data[$i - $interval][1])/$g, $round);
$results[$count - 1]['Ay'] = round(($data[$i - $interval][2])/$g, $round);
$results[$count - 1]['Az'] = round(($data[$i - $interval][3])/$g, $round);

return $results;

}

Использовать:

$data = array_map('str_getcsv', file($path));

$split = 5; //(int) - # of milliseconds inbetween datapoints.
$scale = 4; // (int) # of data points per second you want to display.
$overlap = TRUE;  //(Bool) - Overlap data from one interval to the next.
$results = formatAccelData($data, $split, $scale, $overlap);

print_r($results);

СТАРЫЕ ОБНОВЛЕННЫЕ РЕШЕНИЯ

Помните, что эта функция принимает среднее значение, приводящее к интервалу. Так что это действительно половина интервала позади.

function formatAccelData($data, $step){

$fps = 1000/$step;

$second = 1;
$frame = 0;
$count = 0;

for($i = 0; $i < count($data); $i += $fps){

$Ax = $Ay = $Az = 0;

for($j = 0; $j < $fps; $j++){

$Ax += $data[$frame][1];
$Ay += $data[$frame][2];
$Az += $data[$frame][3];

$frame++;

}

$results[$count]['seconds'] = $second;
$results[$count]['Ax'] = ($Ax/$fps) * 0.101971621297793;
$results[$count]['Ay'] = ($Ay/$fps) * 0.101971621297793;
$results[$count]['Az'] = ($Az/$fps) * 0.101971621297793;

$second++;
$count++;
}

return $results;

}

Как пользоваться:

$data = array_map('str_getcsv', file($path));

$step = 5; //milliseconds

$results = formatAccelData($data, $step);

print_r($results);