惯性测量单元

惯性测量单元（IMU）是一组传感器，该传感器由测量加速度的加速度计和陀螺仪测量角速度组成。通常，还包括磁力计以测量地球的磁场。这三个传感器中的每一个都会产生3轴测量，这三个测量值构成了9轴测量。

态度标题和参考系统

态度标题和参考系统（AHRS）采用9轴传感器读数并计算设备的方向。该方向相对于NED框架给出，其中n是磁性北方的。Simulink中的AHRS块使用间金宝app接的Kalman滤波器结构来完成此操作。

金宝appSimulink系统

打开融合IMU传感金宝app器数据的Simulink模型

open_system（'imufusion金宝appsimulinkmodel'）；

输入和配置

IMU块的输入是设备的线性加速度，角速度和相对于导航框架的方向。该方向是四元基因（Simulink中的4-1矢量）或旋转矩阵（Simulink中的3 x-3矩阵）的形式，该矩阵将导航框架中的数量旋转金宝app到车身框架。在此模型中，将角速度简单地集成以创建方向输入。角速度为rad/s，线性加速度为m/s^2。由于AHR只有一个与翻译有关的输入（加速度计输入），因此无法区分重力和线性加速度。因此，AHRS算法假定线性加速度是一种缓慢变化的白噪声过程。这是9轴融合算法的常见假设。

真正的北与磁性北

IMU块对话框上的磁场参数可以设置为局部磁场值。磁场值可以在NOAA网站或使用wrldmagmAerospace Toolbox™中的功能。IMU块对话框上的磁场值对应于定向到true North的完美磁力计的读数。因此，对IMU块的方向输入相对于NED框架，其中n是真正的北方方向。但是，AHRS滤波器朝向磁性北极，这对于此类滤镜是典型的。因此，对IMU的方向输入和AHR输出处的估计方向因真实北部和磁性北部之间的偏移角而异。

此模拟是为纬度和经度。该位置的磁场设置为[27.5550，-2.4169，-16.0849] Microtesla，在IMU块中。该位置的偏差大约是

模拟

模拟模型。IMU输入方向和AHR的估计输出方向使用季节距离进行比较。考虑到Euler角度奇异性，这与使Euler角等效物的区别相比，这是可取的。

sim（'imufusion金宝appsimulinkmodel'）；

估计方向

估计与真实方向的差异应几乎是，这是在这个纬度和经度上的偏差。

陀螺仪偏置

AHRS滤波器的第二个输出是偏置校正后的陀螺仪读数。在IMU块中，陀螺仪的偏置为0.0545 rad/s或3.125 ver/s，应与该稳态值匹配陀螺仪偏置范围块。

进一步练习

通过改变IMU上的参数，您应该在AHRS的输出上看到相应的方向更改。您可以在IMU块上设置参数以匹配真实的IMU数据表并调整AHRS参数以满足您的要求。