用matlab计算IMU运动轨迹代码

以下是一个简单的使用MATLAB计算IMU运动轨迹的示例代码：

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% 加载数据
load('imu_data.mat');
% imu_data.mat 包含了时间戳，加速度计和陀螺仪的原始数据

% 定义初始条件
x0 = [0; 0; 0]; % 初始位置
v0 = [0; 0; 0]; % 初始速度
q0 = [1; 0; 0; 0]; % 初始四元数（单位四元数）
w0 = [0; 0; 0]; % 初始角速度

% 定义常数
g = [0; 0; -9.8]; % 重力加速度
dt = 0.01; % 时间步长
t_end = max(imu_data(:,1)); % 结束时间

% 计算运动轨迹
x = x0;
v = v0;
q = q0;
w = w0;
for t = 0:dt:t_end
    % 读取加速度计和陀螺仪数据
    a_meas = [0; 0; 0];
    w_meas = [0; 0; 0];
    for i = 1:size(imu_data, 1)
        if imu_data(i, 1) >= t
            a_meas = imu_data(i, 2:4)';
            w_meas = imu_data(i, 5:7)';
            break;
        end
    end
    % 计算加速度
    a = quatrotate(q, a_meas' - [0; 0; norm(g)])' + g;
    % 更新位置和速度
    x = x + v * dt + 0.5 * a * dt^2;
    v = v + a * dt;
    % 计算角速度
    w = w_meas' - w0;
    % 更新四元数和角速度
    S = [0, -w(3), w(2); w(3), 0, -w(1); -w(2), w(1), 0];
    q_dot = 0.5 * [0, -w'; w, S] * q;
    q = q + q_dot' * dt;
    q = q / norm(q);
    % 绘制轨迹
    plot3(x(1), x(2), x(3), 'o');
    hold on;
end
grid on;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');

该程序使用了简单的欧拉积分方法，更高级的积分方法可以提高计算精度。程序中读取了IMU原始数据，计算加速度时将重力转换为机体坐标系下的加速度，计算角速度时也使用了四元数旋转。程序中没有考虑其他误差来源，如噪声、漂移等，更完善的IMU运动轨迹计算方法需要考虑这些误差来源。