用c语言写一个六轴陀螺仪基于卡尔曼滤波的偏航角

这是一个比较复杂的问题，涉及到六轴陀螺仪的硬件接口和卡尔曼滤波算法实现。以下是一个简单的示例代码，供参考：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define PI 3.14159265

// 陀螺仪数据结构体
typedef struct {
    double gx;  // X轴角速度
    double gy;  // Y轴角速度
    double gz;  // Z轴角速度
    double ax;  // X轴加速度
    double ay;  // Y轴加速度
    double az;  // Z轴加速度
} GyroData;

// 卡尔曼滤波参数结构体
typedef struct {
    double Q_angle;      // 角度噪声方差
    double Q_gyro;       // 角速度噪声方差
    double R_angle;      // 角度观测噪声方差
    double dt;           // 采样时间
    double P[2][2];      // 状态协方差矩阵
    double K[2];         // 卡尔曼增益向量
    double angle;        // 角度估计值
    double bias;         // 角速度漂移估计值
    double rate;         // 角速度观测值
    double Pdot[4];      // 状态协方差矩阵变化率
} KalmanParam;

// 初始化卡尔曼滤波参数
void KalmanInit(KalmanParam* param, double Q_angle, double Q_gyro, double R_angle, double dt) {
    param->Q_angle = Q_angle;
    param->Q_gyro = Q_gyro;
    param->R_angle = R_angle;
    param->dt = dt;
    param->P[0][0] = 0;
    param->P[0][1] = 0;
    param->P[1][0] = 0;
    param->P[1][1] = 0;
    param->angle = 0;
    param->bias = 0;
}

// 更新卡尔曼滤波参数
void KalmanUpdate(KalmanParam* param, double rate, double angle) {
    // 预测状态
    param->angle += (rate - param->bias) * param->dt;
    param->Pdot[0] = param->Q_angle - param->P[0][1] - param->P[1][0];
    param->Pdot[1] = -param->P[1][1];
    param->Pdot[2] = -param->P[1][1];
    param->Pdot[3] = param->Q_gyro;
    param->P[0][0] += param->Pdot[0] * param->dt;
    param->P[0][1] += param->Pdot[1] * param->dt;
    param->P[1][0] += param->Pdot[2] * param->dt;
    param->P[1][1] += param->Pdot[3] * param->dt;

    // 更新卡尔曼增益
    double S = param->P[0][0] + param->R_angle;
    param->K[0] = param->P[0][0] / S;
    param->K[1] = param->P[1][0] / S;

    // 更新状态估计值和状态协方差矩阵
    double angle_err = angle - param->angle;
    param->angle += param->K[0] * angle_err;
    param->bias += param->K[1] * angle_err;
    param->P[0][0] -= param->K[0] * param->P[0][0];
    param->P[0][1] -= param->K[0] * param->P[0][1];
    param->P[1][0] -= param->K[1] * param->P[0][0];
    param->P[1][1] -= param->K[1] * param->P[0][1];
}

// 计算偏航角
double CalcYawAngle(GyroData* gyro, KalmanParam* param) {
    // 计算加速度坐标系下的Z轴角度
    double roll = atan2(gyro->ay, gyro->az) * 180 / PI;
    double pitch = atan(-gyro->ax / sqrt(gyro->ay * gyro->ay + gyro->az * gyro->az)) * 180 / PI;

    // 计算角速度观测值
    double gyro_z = gyro->gz - param->bias;

    // 使用卡尔曼滤波估计偏航角
    KalmanUpdate(param, gyro_z, roll);

    // 返回角度值
    return param->angle;
}

int main() {
    // 初始化陀螺仪数据和卡尔曼滤波参数
    GyroData gyro = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
    KalmanParam param;
    KalmanInit(&param, 0.001, 0.003, 0.03, 0.01);

    // 循环读取陀螺仪数据并计算偏航角
    while (1) {
        // 读取陀螺仪数据
        // ...

        // 计算偏航角
        double yaw = CalcYawAngle(&gyro, &param);

        // 输出偏航角
        printf("Yaw angle: %.2f\n", yaw);
    }

    return 0;
}

需要注意的是，这只是一个简单的示例代码，实际使用时需要根据具体硬件和算法进行适当修改。