基于Matlab融合惯性测量单元和全球定位系统数据估计地面车辆的位置和方向(附源码)
目录
一、模拟设置
二、融合过滤器
三、搭建场景
3.1 创建地面车辆轨迹
3.2 全球定位系统接收器
3.3 IMU 传感器
四、初始化
4.1初始化insfilterNonholonomic状态
4.2 初始化insfilterNonholonomic
4.3 初始化作用域
五、结果
六、程序
此示例说明如何通过融合来自惯性测量单元 (IMU) 和全球定位系统 (GPS) 接收器的数据来估计地面车辆的位置和方向。
一、模拟设置
置采样率。在典型系统中,IMU中的加速度计和陀螺仪以相对较高的采样率运行。在融合算法中处理来自这些传感器的数据的复杂性相对较低。相反,GPS以相对较低的采样率运行,并且与处理它相关的复杂性很高。在这种融合算法中,GPS样本以低速率处理,加速度计和陀螺仪样本以相同的高速率一起处理。
为了模拟此配置,IMU(加速度计和陀螺仪)以 100 Hz 采样,GPS 以 10 Hz 采样。
二、融合过滤器
创建过滤器以融合 IMU + GPS 测量值。融合滤波器使用扩展的卡尔曼滤波器来跟踪方向(作为四元数)、位置、速度和传感器偏差。
对象有两个主要方法。该方法将来自IMU的加速度计和陀螺仪样本作为输入。每次对加速度计和陀螺仪进行采样时调用该方法。此方法根据加速度计和陀螺仪预测前进一个时间步的状态。扩展卡尔曼滤波器的误差协方差在此步骤中更新。
该方法将GPS样本作为输入。该方法通过计算卡尔曼增益来更新基于 GPS 样本的滤波器状态,该增益根据其不确定性对各种传感器输入进行加权。误差协方差也在此步骤中更新,这次也使用卡尔曼增益。
地面车辆有两个速度约束,假设它不会从地面反弹或在地面上滑动。这些约束使用扩展卡尔曼滤波器更新方程应用。
三、搭建场景
3.1 创建地面车辆轨迹
该对象根据指定的采样率、航点、到达时间和方向计算姿势。指定地面车辆的圆形轨迹参数。
3.2 全球定位系统接收器
以指定的采样率和参考位置设置 GPS。其他参数控制输出信号中噪声的性质。
3.3 IMU 传感器
通常,地面车辆使用 6 轴 IMU 传感器进行姿态估计。要对 IMU 传感器进行建模,请定义包含加速度计和陀螺仪的 IMU 传感器模型。在实际应用中,两个传感器可能来自单个集成电路或单独的集成电路。此处设置的属性值是低成本MEMS传感器的典型值。
四、初始化
4.1初始化insfilterNonholonomic状态
4.2 初始化insfilterNonholonomic
测量噪声根据参数描述有多少噪声破坏了GPS读数,以及车辆动力学模型中的不确定性。
过程噪声描述了滤波器方程对状态演变的描述程度。过程噪声是使用参数扫描根据经验确定的,以共同优化滤波器的位置和方向估计值。
4.3 初始化作用域
示波器可以绘制变量随时间的变化。它在这里用于跟踪姿势错误。示波器允许滤波器估计和地面实况姿势的 3D 可视化。示波器可能会减慢模拟速度。
五、结果
六、程序
使用Matlab R2022b版本,点击打开。
打开下面的“GroundIMUandGPSFusionExample.mlx”文件,点击运行,就可以看到上述效果。
程序下载链接:https://download.csdn.net/download/weixin_45770896/87429195
基于Matlab融合惯性测量单元和全球定位系统数据估计地面车辆的位置和方向(附源码)相关推荐
- 基于Matlab在以地球为中心的场景中模拟和跟踪航路飞机仿真(附源码)
目录 一.创建航路空中交通方案 二.定义飞机模型和轨迹 三.沿路线添加监控站 四.可视化场景 五.定义中央雷达跟踪器和跟踪热熔器 六.使用雷达和 ADS-B 跟踪飞行 七.分析结果 八.总结 九.程序 ...
- 【Android App】获取照片里的位置信息及使用全球卫星导航系统(GNSS)获取位置实战(附源码和演示 超详细)
需要全部代码请点赞关注收藏后评论区留言私信~~~ 一.获取照片里的位置信息 手机拍摄的相片还保存着时间.地点.镜头参数等信息,这些信息由相片接口工具ExifInterface管理,它的常用方法说明如下 ...
- MATLAB从入门到精通-辅助ANSYS APDL进行负泊松比铰链结构建模仿真(附源码)
前言 关于MATLAB系列的精品专栏大家可参见 MATLAB-30天带你从入门到精通 MATLAB深入理解高级教程(附源码) 喜欢的小伙伴可自行订阅,你的支持就是我不断更新的动力哟! ANSYS有着强 ...
- 全球前十大一致性最好的交易系统之一Aberration(附源码)
全球前十大一致性最好的交易系统Aberration,长线策略,主要用在日K线,周K线上. Aberration 交易系统由Keith Fitschen 于 1986 年发明,1993 年Kei ...
- 基于matlab介绍传感器融合和跟踪工具箱中用于评估跟踪器性能的不同定量分析工具(附源码)
目录 一.分配和错误指标 1.1 轨道和真相定义 1.2 计算和分析指标 1.3 分析分配指标 编辑 1.4 分析错误指标 编辑二.将指标汇总为分数 2.1 欧斯帕公制 2.2 分析 OSPA 指 ...
- vue代码生成器可视化界面_手把手教你基于SqlSugar4编写一个可视化代码生成器(生成实体,以SqlServer为例,文末附源码)...
在开发过程中免不了创建实体类,字段少的表可以手动编写,但是字段多还用手动创建的话不免有些浪费时间,假如一张表有100多个字段,手写有些不现实. 这时我们会借助一些工具,如:动软代码生成器.各种ORM框 ...
- 基于大数据的移动端茶叶销售系统(附源码)
本系统采用Node.Vue.HTML.CSS.JavaScript等技术实现了移动端茶叶销售推荐平台,此平台具有用户登录注册.商品搜索.商品分类.购物车.个人中心等主要功能.通过推荐系统,系统会根据用 ...
- 基于Matlab生成车辆传感器惯性测量单元读数(附源码)
此示例演示如何从安装在地面车辆上的传感器生成惯性测量单元 (IMU) 读数.根据传感器的位置,IMU 加速度会有所不同. 一.创建轨迹 指定车辆的航点轨迹并使用计算车辆姿势. % Sampling r ...
- 惯性测量单元 (IMU) 探秘
我的童年是很久以前的事了.那时候没有手持电子产品,没有视频游戏,也没有便携式设备.与现在不同,那是个玩培乐多.橡皮泥.神奇8号球.飞盘和妙妙圈的年代.我记忆最深刻的是美泰旋转球.它本质上是一个陀螺仪, ...
最新文章
- Java中集合类型线程安全性
- 如何获取java对象的字段名_Java如何获取类对象的字段?
- 设置JAVA环境变量
- Java 反射 不定参数bug
- ARM学习书单一提供打包下载地址
- BZOJ 4802: 欧拉函数(大数因数分解算法 Pollard_rho 和素数测试算法 Miller_Rabin)
- ITK:计算PCA形状模型
- xenserver PXE安装系统错误的解决
- 牛客网_PAT乙级_1022挖掘机技术哪家强(20)【class vector sort排序、删除重复元素】
- Flink SQL Client的Rolling Aggregation实验解析
- 简单介绍蓝牙无线模块和手机进行的车数据交互技巧
- 应用ADO.net得到表
- Java Web开发技术详解~MIME类型
- Luogu P1164小A点菜
- MySql视图view的使用:创建、修改、删除
- 11个实用的Apache .htaccess配置
- 【Codeforces Round #519 by Botan Investments D】Mysterious Crime
- CSS day_14(6.29) Sass基本规则和语法、云服务器的购买和使用
- 易生活(二)-APP—安卓中评论功能的实现
- 定积分之几种常见曲线