九轴姿态角度测量传感器数据滤波matlab代码
时间: 2023-05-29 11:04:44 浏览: 92
由于九轴姿态角度测量传感器的数据包含了加速度计、陀螺仪和磁力计三种不同类型的传感器数据,因此需要对每种数据进行不同的滤波处理。以下是一个简单的matlab代码示例,使用了常见的卡尔曼滤波算法对加速度计和陀螺仪数据进行滤波,使用了平均值滤波算法对磁力计数据进行滤波。
```matlab
% 加载数据
data = load('sensor_data.txt');
% 数据格式为:时间戳,加速度计x/y/z,陀螺仪x/y/z,磁力计x/y/z
% 定义卡尔曼滤波器
Q = eye(6)*0.0001; % 过程噪声协方差矩阵
R_acc = eye(3)*0.1; % 加速度计噪声协方差矩阵
R_gyro = eye(3)*0.1; % 陀螺仪噪声协方差矩阵
P = eye(6)*0.1; % 初始误差协方差矩阵
x = zeros(6,1); % 初始状态向量
% 卡尔曼滤波处理加速度计和陀螺仪数据
for i = 2:size(data,1)
dt = data(i,1) - data(i-1,1);
A = [eye(3), eye(3)*dt; zeros(3), eye(3)];
B = [zeros(3); eye(3)];
u = [data(i,2:4)'; data(i,5:7)'];
% 预测
x = A*x + B*u;
P = A*P*A' + Q;
% 更新
H_acc = [eye(3), zeros(3)];
H_gyro = [zeros(3), eye(3)];
K_acc = P*H_acc'/(H_acc*P*H_acc' + R_acc);
K_gyro = P*H_gyro'/(H_gyro*P*H_gyro' + R_gyro);
z_acc = data(i,2:4)';
z_gyro = data(i,5:7)';
x = x + K_acc*(z_acc - H_acc*x) + K_gyro*(z_gyro - H_gyro*x);
P = (eye(6) - K_acc*H_acc)*P*(eye(6) - K_acc*H_acc)' + K_acc*R_acc*K_acc' + K_gyro*R_gyro*K_gyro';
% 存储滤波结果
data(i,2:4) = x(1:3)';
data(i,5:7) = x(4:6)';
end
% 平均值滤波处理磁力计数据
window_size = 5;
for i = window_size+1:size(data,1)
data(i,8) = mean(data(i-window_size:i,8));
data(i,9) = mean(data(i-window_size:i,9));
data(i,10) = mean(data(i-window_size:i,10));
end
% 输出滤波结果
dlmwrite('filtered_sensor_data.txt', data, 'delimiter', '\t', 'precision', 6);
```
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