用matlab写ZUPT算法

时间: 2023-11-07 12:06:40 浏览: 37
以下是一个基本的ZUPT算法的Matlab实现,供参考: ```matlab function [vel, pos] = zupt(accel, gyro, time, walk) % ZUPT Algorithm % % Inputs: % accel: N x 3 matrix of accelerometer readings (m/s^2) % gyro: N x 3 matrix of gyroscope readings (rad/s) % time: N x 1 vector of timestamps (s) % walk: N x 1 vector of binary indicators of whether or not the user is walking % % Outputs: % vel: N x 3 matrix of velocity estimates (m/s) % pos: N x 3 matrix of position estimates (m) % Constants g = 9.81; % Gravity (m/s^2) dt = mean(diff(time)); % Time step (s) % Initializations N = length(time); vel = zeros(N, 3); pos = zeros(N, 3); R = eye(3); P = zeros(9); x = [0;0;0;0;0;0;1;0;0]; % ZUPT Detection zupt = zeros(N, 1); for i = 1:N if walk(i) == 0 zupt(i) = 1; end end % Main Loop for i = 2:N % Orientation Update w = gyro(i,:)'; [R, P] = orientation_update(R, P, w, dt); % Velocity Update acc = R*(accel(i,:)' - [0;0;g]); [x(1:3), x(4:6), P] = velocity_update(x(1:3), x(4:6), P, acc, zupt(i)); vel(i,:) = x(1:3)'; % Position Update [x(7:9), P] = position_update(x(7:9), P, x(4:6), zupt(i), dt); pos(i,:) = x(7:9)'; end end function [R, P] = orientation_update(R, P, w, dt) % Orientation Update % Constants q = [1;0;0;0]; % Initial Quaternion sigma_g = 1e-6; % Gyro Noise Density % Discrete Time Model F = eye(4) + 1/2*[0 -w'; w -math_cross(w)]*dt; G = 1/2*[dt*eye(3); zeros(1,3)]'; Q = sigma_g^2*G*G'; % Predict Step q = F*q; P = F*P*F' + Q; % Normalize Quaternion q = q/norm(q); % Correction Step R = quaternion_to_matrix(q); end function [v, dv, P] = velocity_update(v, dv, P, acc, zupt) % Velocity Update % Constants sigma_a = 0.01; % Accelerometer Noise Density g = 9.81; % Gravity (m/s^2) % Discrete Time Model F = eye(3); G = [eye(3); eye(3)]; H = [zeros(3), eye(3)]; Q = sigma_a^2*eye(6); R = zeros(3); if zupt R = eye(3)*1e-6; end % Predict Step v = v + dv; dv = dv + (acc - [0;0;g]); P = F*P*F' + G*Q*G'; % Correction Step K = P*H'/(H*P*H' + R); x = K*(acc - [0;0;g]); v = v + x(1:3); dv = dv + x(4:6); P = (eye(6) - K*H)*P; end function [p, P] = position_update(p, P, v, zupt, dt) % Position Update % Constants sigma_v = 0.01; % Velocity Noise Density % Discrete Time Model F = eye(3); G = eye(3)*dt; H = eye(3); Q = sigma_v^2*dt*eye(3); R = zeros(3); if zupt R = eye(3)*1e-6; end % Predict Step p = p + v*dt; P = F*P*F' + G*Q*G'; % Correction Step K = P*H'/(H*P*H' + R); x = K*(p - p); p = p + x; P = (eye(3) - K*H)*P; end function R = quaternion_to_matrix(q) % Quaternion to Rotation Matrix Conversion R = [q(1)^2+q(2)^2-q(3)^2-q(4)^2, 2*(q(2)*q(3)-q(1)*q(4)), 2*(q(2)*q(4)+q(1)*q(3)); 2*(q(2)*q(3)+q(1)*q(4)), q(1)^2-q(2)^2+q(3)^2-q(4)^2, 2*(q(3)*q(4)-q(1)*q(2)); 2*(q(2)*q(4)-q(1)*q(3)), 2*(q(3)*q(4)+q(1)*q(2)), q(1)^2-q(2)^2-q(3)^2+q(4)^2]; end function c = math_cross(a,b) % 3D Cross Product c = [a(2)*b(3) - a(3)*b(2); a(3)*b(1) - a(1)*b(3); a(1)*b(2) - a(2)*b(1)]; end ``` 使用时,将加速度计、陀螺仪、时间戳和步行标志向量作为输入,即可得到速度和位置估计。请注意,此代码可能需要根据您的特定传感器和应用程序进行调整和改进。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Matlab数学建模算法全收录.pdf

数学建模算法,包括数学规划,图论,排队论,层次分析,多元统计分析方法,微分方程,模糊数学,灰色模型,神经网络,现代算法,非常全的数学建模资料,还包含相应的matlab程序,全本。
recommend-type

MATLAB 智能算法30个案例分析与详解

MATLAB 智能算法30个案例分析与详解 BP神经网络 遗传算法,GA算法 种群交叉变异 设菲尔德遗传算法工具箱 包含全部MATLAB程序 遗传算法中常用函数 1. 创建种群函数—crtbp 2. 适应度计算函数—ranking 3. 选择函数—...
recommend-type

用fft算法实现相关的MATLAB仿真

用fft算法实现相关的MATLAB仿真,该方法易于在FPGA上实现相关算法,比直接用相乘来得简单,而且但相关点数越多计算量相对而言比直接求解减少
recommend-type

任意导出Matlab算法的案例

任意导出Matlab算法的案例, 该案例是导出Matlab的神经网络算法,通过该案例可以导出任意MATALB算法,要是遇到问题你们可以联系我
recommend-type

Matlab的FFT算法程序-MATLAB_FFT.doc

Matlab的FFT算法程序-MATLAB_FFT.doc 里面有基2时间抽取的FFT 还有基2频率抽取的FFT 程序相当的简单 与MATLAB中的FFT计算结果是一样的
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

2. 通过python绘制y=e-xsin(2πx)图像

可以使用matplotlib库来绘制这个函数的图像。以下是一段示例代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt def func(x): return np.exp(-x) * np.sin(2 * np.pi * x) x = np.linspace(0, 5, 500) y = func(x) plt.plot(x, y) plt.xlabel('x') plt.ylabel('y') plt.title('y = e^{-x} sin(2πx)') plt.show() ``` 运行这段
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。