惯性测量单元

IMU是安装在平台上的电子设备。IMU由独立的传感器组成，它们报告关于平台运动的各种信息。imu结合了多个传感器，其中包括加速计、陀螺仪和磁力仪。

使用这个工具箱，从IMU模型返回的度量值使用以下单元和坐标约定。

通常，IMUs返回的数据被融合在一起，并解释为平台的横摇、俯仰和偏航。真实的IMU传感器可以为每个单独的传感器提供不同的轴。传感器融合和跟踪工具箱提供的模型假设各个传感器轴是对齐的。

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’采样:100 Temperature: 25 Accelerometer:[1×1 accelparams]陀螺仪:[1×1 gyroparams]随机流:‘Global stream’

默认的IMU模型包含一个理想的加速度计和一个理想的陀螺仪。的accelparams和gyroparams对象定义了加速度计和陀螺仪的配置。您可以设置这些对象的属性来模拟特定的硬件和环境。有关IMU参数对象的更多信息，请参见accelparams,gyroparams,magparams。

对接收到的IMU传感器数据进行建模，将平台的地面真值加速度和角速度称为IMU模型:

true加速度= [1 0 0];真角速度= [1 0 0];[accelerometerReadings, gyroscopeReadings] = IMU (trueAcceleration trueAngularVelocity)

加速度计读数= -1.0000 0 9.8100陀螺仪读数= 100

您可以生成输入到IMU模型的ground-truth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)是由一组连续围绕地球运行的卫星组成的。卫星保持这样一种配置，即一个平台总是在至少四颗卫星的视线范围内。通过测量卫星向平台发送信号的飞行时间，可以实现对平台位置的三边定位。卫星的时间戳广播信号，这是比较平台的时钟收到。要在三维空间中对一个位置进行三边测量，需要三颗卫星。第四颗卫星需要校正平台与卫星之间的时钟同步误差。

传感器融合和跟踪工具箱提供的GPS仿真对平台(接收器)数据建模，这些数据已经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级精度和噪声参数，以及接收机更新速率和参考位置。

要创建GPS模型，请使用gpsSensor系统对象。

全球定位系统(GPS) = gpsSensor

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

对接收到的GPS传感器数据进行建模，用平台的地面真值位置和速度调用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= 1.0919航向= 359.9566

您可以生成输入到GPS模型的地面真实轨迹kinematicTrajectory和waypointTrajectory。

惯性导航系统和全球定位系统

惯性导航系统(INS)使用与IMU类似的惯性传感器:加速度计、陀螺仪和磁力仪。INS融合惯性传感器数据来计算平台的位置、方向和速度。INS/GPS使用GPS数据来校正INS。通常，INS和GPS读数与扩展的卡尔曼滤波相融合，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的一个常见用途是推算航位。

“INS/GPS”是指整个系统，包括过滤。由传感器融合和跟踪工具箱提供的INS/GPS仿真对INS/GPS进行建模，并根据地面真实运动返回惯性传感器和GPS接收器报告的位置、速度和方向。

从INS/GPS返回的测量数据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精度(滚转、俯仰、偏航、位置和速度)来建模真实世界的INS/GPS系统。

INS = insSensor

精度:0.2度俯仰精度:0.2度偏航精度:1度定位精度:1米速度精度:0.05米/秒随机流:“全局流”

对接收到的INS/GPS传感器数据进行建模，将INS/GPS模型与平台的地面真值位置、速度、方位进行调用:

trueMotion =结构(…“位置”(0 0 0),…“速度”(0 0 0),…“定位”四元数(0,0,0));测量= INS (trueMotion)

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