使用matlab计算IMU运动轨迹的程序,IMU数据存放在txt文件中
时间: 2024-03-27 19:40:03 浏览: 217
MATLAB读取IMU数据并计算载体轨迹、速度、姿态
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以下是一个 MATLAB 程序,用于计算 IMU 运动轨迹,假设 IMU 数据存储在 imu_data.txt 文件中:
```
% 读取 IMU 数据文件
data = importdata('imu_data.txt');
% 加速度计和陀螺仪的标定系数(需要根据实际 IMU 进行调整)
acc_scale = 1;
gyro_scale = 1;
% 初始化速度、位移和姿态变量
v = [0 0 0];
pos = [0 0 0];
orientation = eye(3);
% 采用一阶欧拉法进行积分
dt = mean(diff(data(:, 1)));
for i = 1:size(data, 1)
% 加速度计和陀螺仪数据
acc = data(i, 2:4) * acc_scale;
gyro = data(i, 5:7) * gyro_scale;
% 计算旋转矩阵
w = gyro - orientation * [0 0 1]'; % 转换到 IMU 坐标系下的角速度
theta = norm(w) * dt;
if theta ~= 0
axis = w / norm(w);
R = axisangle2rotmat(axis, theta);
else
R = eye(3);
end
% 更新姿态
orientation = orientation * R;
% 计算速度和位移增量
v = v + acc * dt;
pos = pos + v * dt;
% 保存轨迹数据
traj(i, :) = pos;
end
% 绘制轨迹
plot3(traj(:, 1), traj(:, 2), traj(:, 3));
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
% 辅助函数:旋转矩阵计算
function R = axisangle2rotmat(axis, theta)
% 旋转矩阵的三个元素
x = axis(1);
y = axis(2);
z = axis(3);
% 根据公式计算旋转矩阵
c = cos(theta);
s = sin(theta);
R = [ x^2*(1-c)+c x*y*(1-c)-z*s x*z*(1-c)+y*s;
x*y*(1-c)+z*s y^2*(1-c)+c y*z*(1-c)-x*s;
x*z*(1-c)-y*s y*z*(1-c)+x*s z^2*(1-c)+c ];
end
```
在这个程序中,我们首先读取 IMU 数据文件,然后使用一阶欧拉法进行积分计算速度和位移。同时,我们还计算了旋转矩阵,并根据旋转矩阵更新姿态。最后,我们绘制出轨迹。请注意,这只是一个简单的示例程序,实际情况下需要更多的处理和校准步骤,以及更复杂的算法来处理 IMU 数据。
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