惯性测量单元

IMU是安装在平台上的电子设备。IMU由单个传感器组成，报告平台运动的各种信息。imu组合了多个传感器，包括加速度计、陀螺仪和磁力计。

使用此工具箱，从IMU模型返回的测量使用以下单位和坐标约定。

通常，IMU返回的数据被融合在一起，并解释为平台的滚动、俯仰和偏航。现实世界中的IMU传感器可以对每个传感器具有不同的轴。传感器融合和跟踪工具箱提供的模型假设各个传感器轴对齐。

要创建IMU传感器模型，请使用imuSensor系统对象™。

IMU = imuSensor

IMU = imussensor with properties: IMUType: 'accel-gyro' SampleRate: 100 Temperature: 25 Accelerometer: [1×1 accelparams] Gyroscope: [1×1 gyroparams] RandomStream: 'Global stream'

默认IMU模型包含一个理想的加速计和一个理想的陀螺仪accelparams和回转参数对象定义加速计和陀螺仪配置。您可以设置这些对象的属性以模拟特定的硬件和环境。有关IMU参数对象的更多信息，请参阅accelparams,回转参数,磁参数.

要建模接收IMU传感器数据，请使用平台的地面真实加速度和角速度调用IMU模型：

trueAcceleration = [1 0 0];trueAngularVelocity = [1 0 0];[accelerometerReadings, gyroscopeReadings] = IMU (trueAcceleration trueAngularVelocity)

加速度计读数=-1.0000 0 9.8100陀螺仪读数=1 0 0

您可以使用以下命令生成输入IMU模型的地面真实轨迹：kinematicTrajectory和waypointTrajectory.

全球定位系统

全球定位系统(GPS)为地球表面的平台(接收器)提供三维位置信息。

全球定位系统（GPS）由一组连续环绕地球运行的卫星组成。卫星保持这样的配置，即平台始终在至少四颗卫星的视野内。通过测量从卫星到平台的信号的飞行时间，可以对平台的位置进行三边测量。卫星给广播信号加时间戳，在接收时与平台时钟进行比较。需要三颗卫星对三维位置进行三边测量。第四颗卫星需要纠正平台和卫星之间的时钟同步错误。

传感器融合和跟踪工具箱提供的GPS模拟对平台（接收器）数据进行建模，这些数据已被处理并解释为高度、纬度、经度、速度、地面速度和航向。

从GPS模型返回的测量使用以下单位和坐标约定。

GPS模型使您能够设置高精度和噪声参数，以及接收器更新率和参考位置。

要创建GPS模型，请使用gpsSensor系统对象。

GPS=GPS传感器

GPS = gpsSensor with properties: UpdateRate: 1 Hz ReferenceLocation: [0 0 0] [deg deg m] HorizontalPositionAccuracy: 1.6 m VerticalPositionAccuracy: 3 m VelocityAccuracy: 0.1 m/s RandomStream: 'Global stream' DecayFactor: 0.999 . GPS = gpsSensor with properties: UpdateRate: 1 Hz ReferenceLocation: [0 0 0] [deg deg m

模型接收GPS传感器数据时，调用平台地面真实位置和速度的GPS模型:

truePosition = [1 0 0];trueVelocity = [1 0 0];(LLA、速度、水平、课程)= GPS (truePosition trueVelocity)

LLA = 0.0000 0.0000 0.3031速度= 1.0919 -0.0008 -0.1308地速度= 1.0919航向= 359.9566

您可以生成地面真实轨迹，您输入到GPS模型使用kinematicTrajectory和waypointTrajectory.

惯性导航系统和全球定位系统

惯性导航系统（INS）使用类似IMU上的惯性传感器：加速度计、陀螺仪和磁强计。惯性导航系统融合惯性传感器数据，以计算平台的位置、方向和速度。INS/GPS使用GPS数据校正INS。通常，INS和GPS读数与扩展卡尔曼滤波器融合，其中INS读数用于预测步骤，GPS读数用于更新步骤。当GPS信号不可靠时，INS/GPS的一个常见用途是航位推算。

“INS/GPS”是指整个系统，包括滤波。传感器融合和跟踪工具箱提供的INS/GPS模拟对INS/GPS进行建模，并返回惯性传感器和GPS接收机基于地面真实运动报告的位置、速度和方向。

从INS/GPS返回的测量使用以下单位和坐标约定。

要创建INS/GPS模型，请使用insSensor系统对象。您可以通过调整融合数据的准确性来模拟真实世界的INS/GPS系统:滚转、俯仰、偏航、位置和速度。

INS = insSensor

INS = insSensor with properties: RollAccuracy: 0.2 deg PitchAccuracy: 0.2 deg YawAccuracy: 1 deg PositionAccuracy: 1 m VelocityAccuracy: 0.05 m/s RandomStream: 'Global stream'

要对接收的INS/GPS传感器数据进行建模，请调用INS/GPS模型，其中包含平台的地面真实位置、速度和方向：

trueMotion=struct(...“位置”,[0 0 0],...“速度”,[0 0 0],...“定位”，四元数（1,0,0,0））；测量=惯性系统（trueMotion）

测量=结构与字段:方向:[1×1四元数]位置:[0.2939 -0.7873 0.8884]速度:[-0.0574 -0.0534 -0.0405]