使用matlab绘制IMU运动轨迹的程序

以下是一个绘制IMU运动轨迹的Matlab程序：

% 读取IMU数据
data = load('imu_data.txt');
% 从数据中提取出加速度和角速度数据
acc = data(:, 1:3);
gyro = data(:, 4:6);
% 采样频率为100Hz，计算时间间隔dt
dt = 1/100;
% 初始化位置、速度和姿态
pos = zeros(size(data, 1), 3);
vel = zeros(size(data, 1), 3);
quat = zeros(size(data, 1), 4);
% 初始化重力向量
g = [0 0 -9.81]';
% 初始化上一时刻的姿态和重力向量
last_quat = [1 0 0 0]';
last_gravity = g;

for i = 2:size(data, 1)
    % 计算角速度
    gyro_i = deg2rad(gyro(i, :));
    % 计算加速度
    acc_i = acc(i, :)';
    % 使用姿态计算加速度在世界坐标系下的方向
    acc_world = quatrotate(quatinv(last_quat'), acc_i')';
    % 计算速度和位置
    vel(i, :) = vel(i-1, :) + (acc_world - last_gravity')*dt;
    pos(i, :) = pos(i-1, :) + vel(i, :)*dt;
    % 使用加速度和地磁计计算姿态
    [yaw_i, pitch_i, roll_i] = acc_mag_attitude(acc_i', mag_i');
    quat_i = angle2quat(yaw_i, pitch_i, roll_i);
    % 使用互补滤波器融合姿态
    alpha = 0.98;
    quat_i = quatmultiply(quat_i, [cos(alpha/2) 0 0 sin(alpha/2)]);
    quat_i = quatmultiply([cos(alpha/2) 0 0 -sin(alpha/2)], quat_i);
    quat_i = quatnormalize(quat_i);
    % 更新姿态和重力向量
    quat(i, :) = quat_i;
    last_quat = quat_i;
    last_gravity = acc_world / norm(acc_world);
end

% 绘制运动轨迹
figure;
plot3(pos(:, 1), pos(:, 2), pos(:, 3), 'LineWidth', 2);
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
grid on;

在本程序中，我们使用了加速度计和地磁计来计算IMU的姿态，并使用互补滤波器来融合姿态。这种方法相对于使用陀螺仪和加速度计来计算姿态更加稳定，但是需要进行磁校准来消除地磁场的影响。如果你希望了解加速度计和地磁计的姿态解算方法，可以参考以下教程：

Madgwick AHRS and IMU algorithms.