惯性导航系统

使用MATLAB和SIMULINK设计和分析惯性导航系统金宝app

惯性导航系统(INS)用于计算平台相对于初始或最后一个状态的姿势(位置和方向)和速度。惯性导航系统包括两个核心组件:

  • 惯性测量单元(IMU):通常包括惯性传感器,例如加速度计和陀螺仪
  • 计算单元:提供过滤算法来处理和熔断原始传感器数据

GPS辅助惯性导航系统(或GPS / INS)还包括GPS接收器。借马铃薯®金宝app®,您可以从所涉及的各种传感器生成模拟传感器数据和熔断原始数据。

从飞机和潜艇到移动机器人和自动驾驶汽车,惯性导航系统为安全关键车辆提供跟踪和定位功能。惯性导航系统也可以在游戏控制器和智能手机中找到,以跟踪设备在3D空间中的运动。

使用GPS辅助惯性导航系统MATLAB的状态估计工作流程。

虽然GPS可以使用恒定的外部输入提供绝对测量,但是惯性导航系统提供了初始参考的相对测量。这些相对测量可以随时间累积漂移误差。在存在GPS之前,火箭队配备有惯性导航系统,其中初始位置由人类操作员提供。

如今,大多数户外车辆和平台都配备了GPS辅助惯性导航系统,这些导航系统可以结合两个传感器测量。恒定的GPS输入减少了漂移误差,并且当GPS信号丢失时,惯性导航系统可以根据最后一个已知状态使用死者来单独使用。想象一辆车进入隧道。GPS接收器将失去其信号,但惯性导航系统可以基于在汽车进入隧道之前接收的GPS信号提供相对运动。

用GPS和GPS与MATLAB中的IMU传感器模型的位置估计比较。

使用MATLAB和SIMULIN金宝appK,您可以模拟与特定数据表参数匹配的单独惯性传感器。您可以开发,调整和部署惯性融合过滤器,您可以调整过滤器以考虑对模拟实际效果的环境和噪声属性。

使用MATLAB和SIMULINK金宝app,您可以:

  • 模型IMU和GNSS传感器并生成模拟传感器数据
  • 使用Allan方差校准IMU测量值
  • 为传感器模型生成地面真相运动
  • 来自加速度计,陀螺和磁力计传感器的熔断原始数据,用于定向估计
  • 来自IMU和GPS传感器的流和保险丝数据,用于姿势估计
  • 使用自动滤波器调整本地化车辆
  • 来自IMU,GPS,高度计和车轮编码器传感器的熔化原始数据,用于GPS拒绝区域的惯性导航

您还可以通过使用C / C ++代码来部署筛选器Matlab Coder™

另请参阅:Matlab和机器人的金宝appSimulink导航工具箱传感器融合和跟踪工具箱航空航天块集自动化驾驶工具箱LIDAR工具箱雷达工具箱卫星通信工具箱机器人系统工具箱ROS工具箱UAV工具箱机器人编程无人机编程同时本地化和映射(SLAM)Arduino使用Matlab和Simulink编程金宝app