陀螺仪解算航向角matlab
时间: 2023-11-28 07:45:23 浏览: 43
以下是使用MATLAB解算陀螺仪航向角的示例代码:
```matlab
% 定义初始状态
x = [0; 0; 0]; % 初始状态为0
% 定义初始协方差矩阵
P = eye(3);
% 定义系统噪声
Q = diag([0.1, 0.1, 0.1]);
% 定义测量噪声
R = diag([0.1, 0.1, 0.1]);
% 定义采样时间
dt = 0.01;
% 定义陀螺仪数据
gyro_data = [0.1, 0.2, 0.3; 0.2, 0.3, 0.4; 0.3, 0.4, 0.5];
% 定义加速度计数据
accel_data = [0.1, 0.2, 9.8; 0.2, 0.3, 9.7; 0.3, 0.4, 9.6];
% 定义初始航向角
psi = 0;
% 定义旋转矩阵
R = [cos(psi), -sin(psi), 0; sin(psi), cos(psi), 0; 0, 0, 1];
% 定义观测矩阵
H = [0, 0, 1];
% 定义观测值
z = accel_data(1, :)';
% 定义输出向量
output = zeros(size(gyro_data, 1), 1);
% 开始迭代
for i = 1:size(gyro_data, 1)
% 计算旋转矩阵
omega = gyro_data(i, :)';
theta = norm(omega) * dt;
if theta ~= 0
omega_axis = omega / norm(omega);
omega_skew = [0, -omega_axis(3), omega_axis(2); omega_axis(3), 0, -omega_axis(1); -omega_axis(2), omega_axis(1), 0];
R = R * (eye(3) + omega_skew * sin(theta) + omega_skew^2 * (1 - cos(theta)));
end
% 预测状态
x = R' * x;
% 预测协方差矩阵
P = R' * P * R + Q;
% 更新观测矩阵
H = [0, 0, 1];
% 更新观测值
z = accel_data(i, :)';
% 计算卡尔曼增益
K = P * H' / (H * P * H' + R);
% 更新状态
x = x + K * (z - H * x);
% 更新协方差矩阵
P = (eye(3) - K * H) * P;
% 计算航向角
psi = atan2(x(2), x(1));
% 保存输出
output(i) = psi;
end
% 输出航向角
disp(output);
```