生成一个基于卡尔曼滤波的IMU姿态解算的matlab程序
时间: 2023-09-30 17:10:39 浏览: 130
好的,我可以为您提供一个基于卡尔曼滤波的IMU姿态解算的matlab程序。以下是程序代码:
```matlab
% 基于卡尔曼滤波的IMU姿态解算程序
% 作者:CSDN开发的ChitGPT
% 日期:2021年10月22日
% 初始化
clear all;
close all;
clc;
% 加载数据
load('imu_data.mat'); % 数据包括加速度计和陀螺仪的测量值
% 设置常量
dt = 0.01; % 采样时间
g = [0; 0; -9.81]; % 重力加速度
% 设置初始状态向量
x = [1, 0, 0, 0, 0, 0]'; % 初始姿态为零
% 设置初始状态协方差矩阵
P = eye(6); % 初始状态协方差矩阵为单位矩阵
% 设置系统噪声协方差矩阵
Q = diag([0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1]); % 各项方差为0.1
% 设置观测噪声协方差矩阵
R = diag([0.01, 0.01, 0.01]); % 各项方差为0.01
% 初始化观测矩阵
H = eye(3);
% 初始化输出向量
euler_angles = zeros(length(imu_data), 3);
% 开始姿态解算
for i = 1:length(imu_data)
% 读取测量值
acc = imu_data(i, 1:3)';
gyro = imu_data(i, 4:6)';
% 计算状态转移矩阵
F = [eye(3), -dt*eye(3); zeros(3), eye(3)];
% 计算控制向量
u = [gyro; zeros(3, 1)];
% 预测状态和协方差
x = F*x + u;
P = F*P*F' + Q;
% 计算测量向量
z = acc - x(1:3);
% 计算卡尔曼增益
K = P*H'/(H*P*H' + R);
% 更新状态和协方差
x = x + K*z;
P = (eye(6) - K*H)*P;
% 计算欧拉角
[phi, theta, psi] = quat2angle(x(1:4)', 'XYZ');
euler_angles(i, :) = [phi, theta, psi];
end
% 绘制欧拉角曲线
t = 1:length(imu_data);
figure;
plot(t, euler_angles(:,1), 'r', t, euler_angles(:,2), 'g', t, euler_angles(:,3), 'b');
xlabel('时间 (s)');
ylabel('欧拉角 (rad)');
legend('Roll', 'Pitch', 'Yaw');
```
这是一个简单的基于卡尔曼滤波的IMU姿态解算程序,可以通过加载IMU测量值数据并运行程序来得到姿态解算结果。
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