来自加速度计、陀螺仪和磁强计读数的方向GÿdF4ÿ2Ba
该GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
System object™融合了加速度计、磁强计和陀螺仪传感器数据来估计设备的方向。GÿdF4ÿ2Ba
估计设备方向:GÿdF4ÿ2Ba
创建GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
对象并设置其属性。GÿdF4ÿ2Ba
调用带参数的对象,就好像它是一个功能。GÿdF4ÿ2Ba
有关系统对象如何工作的更多信息,请参见GÿdF4ÿ2Ba什么是系统对象?GÿdF4ÿ2Ba(MATLAB)。GÿdF4ÿ2Ba
返回一个间接卡尔曼滤波系统对象,GÿdF4ÿ2Ba保险丝GÿdF4ÿ2Ba
= ahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba保险丝GÿdF4ÿ2Ba
用于加速度计、陀螺仪和磁强计数据的传感器融合,以估计设备的方向和角速度。该滤波器使用一个12元状态向量来跟踪方向、陀螺仪偏差、线性加速度和磁干扰的估计误差。GÿdF4ÿ2Ba
返回一个ahrsfilter系统对象熔丝加速度计,陀螺仪和磁强计的数据到设备取向相对于所述参考帧估计GÿdF4ÿ2Ba保险丝GÿdF4ÿ2Ba
= ahrsfilter (GÿdF4ÿ2Ba'参考范围'GÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2Ba射频GÿdF4ÿ2Ba
)GÿdF4ÿ2Ba射频GÿdF4ÿ2Ba
。指定GÿdF4ÿ2Ba射频GÿdF4ÿ2Ba
如GÿdF4ÿ2BaNED的GÿdF4ÿ2Ba
(North-East-Down)或GÿdF4ÿ2Ba'ENU'GÿdF4ÿ2Ba
(East-North-Up)。默认值是'NED'。GÿdF4ÿ2Ba
设置每个属性GÿdF4ÿ2Ba保险丝GÿdF4ÿ2Ba
= ahrsfilter (GÿdF4ÿ2Ba___GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba名称,值GÿdF4ÿ2Ba
)GÿdF4ÿ2Ba名称GÿdF4ÿ2Ba
到指定的GÿdF4ÿ2Ba价值GÿdF4ÿ2Ba
。未指定的属性具有默认值。GÿdF4ÿ2Ba
除非另有说明,性质GÿdF4ÿ2BanontunableGÿdF4ÿ2Ba,这意味着您不能在调用对象后更改它们的值。对象在您调用它们时锁定,以及GÿdF4ÿ2Ba释放GÿdF4ÿ2Ba
函数打开它们。GÿdF4ÿ2Ba
如果属性GÿdF4ÿ2Ba可调GÿdF4ÿ2Ba,你可以在任何时候改变它的值。GÿdF4ÿ2Ba
有关更改属性值的更多信息,请参阅GÿdF4ÿ2Ba使用系统对象的系统设计在MATLABGÿdF4ÿ2Ba(MATLAB)。GÿdF4ÿ2Ba
采样率GÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba传感器数据输入采样率(Hz)GÿdF4ÿ2BaOne hundred.GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba正标量GÿdF4ÿ2Ba在赫兹传感器数据的输入采样率,指定为正标量。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba没有GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
DecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba抽取因子GÿdF4ÿ2Ba1GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba正整数GÿdF4ÿ2Ba其中抽取因子作为降低传感器输入数据率的融合算法的一部分,指定为正整数。GÿdF4ÿ2Ba
输入的行数GÿdF4ÿ2BaaccelReadingsGÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2BagyroReadingsGÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2Ba
——必须是小数因子的倍数。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
AccelerometerNoiseGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba加速度计信号噪声的方差((m/sGÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba0.00019247GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba积极的真正的标量GÿdF4ÿ2Ba加速度计信号噪声的方差(m/s)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba,指定为正的实标量。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
MagnetometerNoiseGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba磁力计信号噪声的方差(μTGÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba0.1GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba积极的真正的标量GÿdF4ÿ2Ba在μT磁力计信号噪声的方差GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba,指定为正的实标量。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
GyroscopeNoiseGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba陀螺仪信号中的噪声的方差((弧度/秒)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba9.1385 e-5GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba积极的真正的标量GÿdF4ÿ2Ba在陀螺仪信号中的噪声的方差(弧度/秒)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba,指定为正的实标量。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
GyroscopeDriftNoiseGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba陀螺仪失调漂移的方差((弧度/秒)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba3.0462 e-13GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba积极的真正的标量GÿdF4ÿ2Ba陀螺仪偏移方差(rad/s)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba,指定为正的实标量。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
LinearAccelerationNoiseGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba线性加速度噪声的方差(m/s)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba0.0096236GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba积极的真正的标量GÿdF4ÿ2Ba线性加速度噪声的方差(m/s)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba,指定为正的实标量。将线性加速度模型化为低通滤波白噪声过程。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
LinearAccelerationDecayFactorGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba线性加速漂移的衰减因子GÿdF4ÿ2Ba0.5GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba[0,1]范围内的标量GÿdF4ÿ2Ba线性加速漂移的衰减因子,指定为[0,1]范围内的标量。如果线性加速度变化很快,设置GÿdF4ÿ2BaLinearAcclerationDecayFactorGÿdF4ÿ2Ba
到一个更低的值。如果线性加速度变化缓慢,设置GÿdF4ÿ2BaLinearAcclerationDecayFactorGÿdF4ÿ2Ba
到一个更高的值。将线性加速度漂移建模为低通滤波白噪声过程。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
MagneticDisturbanceNoiseGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba磁干扰噪声的方差(μTGÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba0.5GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba真正的有限正标GÿdF4ÿ2Ba在μT磁干扰噪声的方差GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba,为实有限正标量。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
MagneticDisturbanceDecayFactorGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba衰减系数为磁扰GÿdF4ÿ2Ba0.5GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba在范围内的正标量[0,1]GÿdF4ÿ2Ba衰减因子为磁扰,指定为在范围[0,1]的正标量。电磁干扰建模为一阶马尔可夫过程。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
InitialProcessNoiseGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba过程噪声协方差矩阵GÿdF4ÿ2Ba过程噪声的协方差矩阵,指定为12×12矩阵。默认的是:GÿdF4ÿ2Ba
列1到6 0 0 0 0 0 0 0.000006092348396 0.000006092348396 0.000006092348396 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.000076154354947 0.000076154354947 0.000076154354947 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0列7到12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.009623610000000 0.009623610000000 0.009623610000000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.600000000000000 0.600000000000000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000。600000000000000
初始过程协方差矩阵解释了过程模型中的误差。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
ExpectedMagneticFieldStrengthGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba的磁场强度预期估计(μT)GÿdF4ÿ2Ba50GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba真正的正标量GÿdF4ÿ2Ba在μT磁场强度的预期估计,指定作为一个真正的正标量。预期的磁场强度是在当前位置的地球磁场强度的估计。GÿdF4ÿ2Ba
可调:GÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
OrientationFormatGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba面向输出格式GÿdF4ÿ2Ba“四元”GÿdF4ÿ2Ba
(默认)|GÿdF4ÿ2Ba“旋转矩阵”GÿdF4ÿ2Ba
输出方向格式,指定为GÿdF4ÿ2Ba“四元”GÿdF4ÿ2Ba
或GÿdF4ÿ2Ba“旋转矩阵”GÿdF4ÿ2Ba
。输出的大小依赖于输入大小,GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba,输出方向格式:GÿdF4ÿ2Ba
“四元”GÿdF4ÿ2Ba
——输出为GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba1GÿdF4ÿ2Ba四元GÿdF4ÿ2Ba
。GÿdF4ÿ2Ba
“旋转矩阵”GÿdF4ÿ2Ba
——输出是一个3×3×-的矩阵GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba旋转矩阵。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba字符GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba串GÿdF4ÿ2Ba
[GÿdF4ÿ2Ba
融合加速度计,陀螺仪和磁强计的数据,以计算方向和角速度的测量。该算法假设设备在第一次调用之前是静止的。GÿdF4ÿ2Ba取向GÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2Ba角速度GÿdF4ÿ2Ba
)=保险丝(GÿdF4ÿ2BaaccelReadingsGÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2BagyroReadingsGÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2Ba
)GÿdF4ÿ2Ba
accelReadingsGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba加速度计传感器主体读数坐标系(米/秒GÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba加速度计在传感器体坐标系中的读数为m/sGÿdF4ÿ2Ba2GÿdF4ÿ2Ba,指定为GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba-by-3矩阵。GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba是试样的三列的数目,并GÿdF4ÿ2BaaccelReadingsGÿdF4ÿ2Ba
代表[GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba)测量。加速计读数被假定为对应于由指定的采样率GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba属性。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
gyroReadingsGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba在传感器主体陀螺仪读数坐标系(弧度/秒)GÿdF4ÿ2Ba陀螺仪在传感器体坐标系中的读数为rad/s,指定为GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba-by-3矩阵。GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba是试样的三列的数目,并GÿdF4ÿ2BagyroReadingsGÿdF4ÿ2Ba
代表[GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba)测量。陀螺仪读数被假定为对应于由指定的采样率GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba属性。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
magReadingsGÿdF4ÿ2Ba
-GÿdF4ÿ2Ba磁强计读数在身体传感器坐标系(µT)GÿdF4ÿ2Ba磁强计读数在µT传感器体坐标系中,指定为一个GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba-by-3矩阵。GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba是试样的三列的数目,并GÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2Ba
代表[GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba)测量。磁强计的读数假定与样品率的规定GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba属性。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
取向GÿdF4ÿ2Ba
- 方向,从本地导航旋转量坐标系到传感器主体坐标系GÿdF4ÿ2Ba取向可以旋转从本地导航量坐标系到主体坐标系中,返回作为四元或阵列。的尺寸和类型GÿdF4ÿ2Ba取向GÿdF4ÿ2Ba
取决于GÿdF4ÿ2BaOrientationFormatGÿdF4ÿ2Ba属性设置为GÿdF4ÿ2Ba“四元”GÿdF4ÿ2Ba
或GÿdF4ÿ2Ba“旋转矩阵”GÿdF4ÿ2Ba
:GÿdF4ÿ2Ba
“四元”GÿdF4ÿ2Ba
——输出是GÿdF4ÿ2Ba中号GÿdF4ÿ2Ba四元数的-1乘1向量,具有与输入相同的底层数据类型GÿdF4ÿ2Ba
“旋转矩阵”GÿdF4ÿ2Ba
- 输出是一个3×3逐GÿdF4ÿ2Ba中号GÿdF4ÿ2Ba旋转矩阵阵列的相同的数据类型的输入GÿdF4ÿ2Ba
输入样本的个数,GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba和GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba属性确定GÿdF4ÿ2Ba中号GÿdF4ÿ2Ba。GÿdF4ÿ2Ba
您可以使用GÿdF4ÿ2Ba取向GÿdF4ÿ2Ba
在一个GÿdF4ÿ2BarotateframeGÿdF4ÿ2Ba
功能可将数量从本地导航系统旋转到传感器体坐标系统。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba四元GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
角速度GÿdF4ÿ2Ba
- 在传感器主体的角速度的坐标系(弧度/秒)GÿdF4ÿ2Ba与陀螺仪偏差角速度传感器主体移除坐标系中弧度/秒时,返回作为GÿdF4ÿ2Ba中号GÿdF4ÿ2Ba3数组。输入样本的个数,GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba和GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba
属性确定GÿdF4ÿ2Ba中号GÿdF4ÿ2Ba。GÿdF4ÿ2Ba
数据类型:GÿdF4ÿ2Ba单GÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2Ba双GÿdF4ÿ2Ba
使用对象函数,指定系统对象作为第一个输入参数。例如,为了释放一个名为System对象的系统资源GÿdF4ÿ2BaobjGÿdF4ÿ2Ba
,使用此语法:GÿdF4ÿ2Ba
发行版(obj)GÿdF4ÿ2Ba
步GÿdF4ÿ2Ba |
跑GÿdF4ÿ2Ba系统对象GÿdF4ÿ2Ba算法GÿdF4ÿ2Ba |
释放GÿdF4ÿ2Ba |
释放资源,并允许更改GÿdF4ÿ2Ba系统对象GÿdF4ÿ2Ba属性值和输入特性GÿdF4ÿ2Ba |
重置GÿdF4ÿ2Ba |
复位的内部状态GÿdF4ÿ2Ba系统对象GÿdF4ÿ2Ba |
ahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
加载GÿdF4ÿ2Barpy_9axisGÿdF4ÿ2Ba
文件,其中包含记录的加速度计、陀螺仪和磁强计传感器数据,这些数据来自一个以螺距(左右)摆动的设备GÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2Ba轴),则偏航(约GÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba轴),然后辊(周围GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2Ba-轴)。该文件还包含录音的采样率。GÿdF4ÿ2Ba
加载GÿdF4ÿ2Ba“rpy_9axis”GÿdF4ÿ2BasensorDataGÿdF4ÿ2BaFsGÿdF4ÿ2BaaccelerometerReadings = sensorData.Acceleration;gyroscopeReadings = sensorData.AngularVelocity;magnetometerReadings = sensorData.MagneticField;GÿdF4ÿ2Ba
创建GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
系统对象™GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba
设置传感器数据的采样率。指定两个抽取因子以减少算法的计算成本。GÿdF4ÿ2Ba
decim = 2;保险丝= ahrsfilter (GÿdF4ÿ2Ba'采样率'GÿdF4ÿ2BaFs,GÿdF4ÿ2Ba'DecimationFactor'GÿdF4ÿ2Ba,decim);GÿdF4ÿ2Ba
通过加速计读数,陀螺仪读数,以及磁力计读数GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
对象,GÿdF4ÿ2Ba保险丝GÿdF4ÿ2Ba
,以输出所述传感器主体取向随时间的估计。默认情况下,取向是作为四元数的向量输出。GÿdF4ÿ2Ba
Q =保险丝(accelerometerReadings,gyroscopeReadings,magnetometerReadings);GÿdF4ÿ2Ba
取向由旋转的父坐标系统到子坐标系统所需的角位移确定。情节度欧拉角的方向随着时间的推移。GÿdF4ÿ2Ba
ahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
正确估计方向随时间的变化,包括朝南的初始方向。GÿdF4ÿ2Ba
时间=(0:decim:尺寸(accelerometerReadings,1)-1)/ FS;图(时间,eulerd(Q,GÿdF4ÿ2Ba'ZYX'GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba'帧'GÿdF4ÿ2Ba)标题(GÿdF4ÿ2Ba取向估计的GÿdF4ÿ2Ba)图例(GÿdF4ÿ2Ba“z轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“x轴”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba的旋转(度)GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
ahrsFilterGÿdF4ÿ2Ba
这个例子说明了如何表现GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
系统对象™受磁干扰影响。GÿdF4ÿ2Ba
负载GÿdF4ÿ2BaStationaryIMUReadingsGÿdF4ÿ2Ba
,其中包含加速计,磁力计,和从静止IMU陀螺仪的读数。GÿdF4ÿ2Ba
加载GÿdF4ÿ2Ba'StationaryIMUReadings.mat'GÿdF4ÿ2BaaccelReadingsGÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2BagyroReadingsGÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2BaNUMSAMPLES =尺寸(accelReadings,1);GÿdF4ÿ2Ba
该GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
利用磁场强度在假定的地球恒定磁场下稳定其方向。然而,有许多自然和人造物体会输出磁场,会使算法产生混乱。若要考虑瞬态磁场的存在,可以设置GÿdF4ÿ2BaMagneticDisturbanceNoiseGÿdF4ÿ2Ba
对物业GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
对象。GÿdF4ÿ2Ba
创建GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
与抽取因子为2的对象,注意缺省预期的磁场强度。GÿdF4ÿ2Ba
decim = 2;FUSE = ahrsfilter(GÿdF4ÿ2Ba'采样率'GÿdF4ÿ2BaSampleRate,GÿdF4ÿ2Ba'DecimationFactor'GÿdF4ÿ2Ba,decim);GÿdF4ÿ2Ba
保险丝使用姿态航向基准系统(AHRS)过滤,然后将IMU读数可视化传感器本体的取向随时间。该方向波动的开始和稳定后约60秒。GÿdF4ÿ2Ba
取向=保险丝(accelReadings gyroReadings magReadings);orientationEulerAngles = eulerd(取向,GÿdF4ÿ2Ba'ZYX'GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba'帧'GÿdF4ÿ2Ba);时间= (0:decim: (numSamples-1))”/ SampleRate;图(1)图(时间,orientationEulerAngles (: 1),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles (:, 2),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles(:,3))xlabel(GÿdF4ÿ2Ba“时间(s)”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba的旋转(度)GÿdF4ÿ2Ba)图例(GÿdF4ÿ2Ba“z轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“x轴”GÿdF4ÿ2Ba)标题(GÿdF4ÿ2Ba“过滤IMU数据”GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
中记录的磁场中加入瞬态强磁场,模拟磁干扰GÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2Ba
。可视化的磁场干扰。GÿdF4ÿ2Ba
jamStrength = [10 5 2];起止= (50 * SampleRate): (150 * SampleRate);果酱= 0(大小(magReadings));果酱(起止:)= jamStrength。*的(元素个数(起止),3);magreading = magreading + jam;图(2)图(时间,magReadings (1: decim:最终,:))包含(GÿdF4ÿ2Ba“时间(s)”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba“磁场强度(\亩T)”GÿdF4ÿ2Ba)标题(GÿdF4ÿ2Ba“有干扰的模拟磁场”GÿdF4ÿ2Ba)图例(GÿdF4ÿ2Ba“z轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“x轴”GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
再次使用。运行模拟GÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2Ba
磁干扰。绘制结果并注意在方向估计中的性能下降。GÿdF4ÿ2Ba
复位(熔丝)方向=熔丝(加速读数、陀螺读数、磁读数);orientationEulerAngles = eulerd(取向,GÿdF4ÿ2Ba'ZYX'GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba'帧'GÿdF4ÿ2Ba);图(3)图(时间,orientationEulerAngles (: 1),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles (:, 2),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles(:,3))xlabel(GÿdF4ÿ2Ba“时间(s)”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba的旋转(度)GÿdF4ÿ2Ba)图例(GÿdF4ÿ2Ba“z轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“x轴”GÿdF4ÿ2Ba)标题(GÿdF4ÿ2Ba“带有磁性干扰和默认属性的过滤IMU数据”GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
磁干扰被AHRS滤波器误读,传感器体方位估计错误。你可以通过增加…来补偿干扰GÿdF4ÿ2BaMagneticDisturbanceNoiseGÿdF4ÿ2Ba
属性。增加GÿdF4ÿ2BaMagneticDisturbanceNoiseGÿdF4ÿ2Ba
属性增加了磁干扰假定噪声范围,而整个磁力计信号中的潜在融合算法较少地加权GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
。GÿdF4ÿ2Ba
设置GÿdF4ÿ2BaMagneticDisturbanceNoiseGÿdF4ÿ2Ba
至GÿdF4ÿ2Ba200GÿdF4ÿ2Ba
然后再次运行模拟。GÿdF4ÿ2Ba
方向估计输出GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
更准确,受磁暂态影响更小。然而,由于磁强计信号在底层融合算法中加权较少,因此算法可能需要更多的时间来进行重新稳定。GÿdF4ÿ2Ba
复位(FUSE)FUSE.MagneticDisturbanceNoise = 20;取向=保险丝(accelReadings gyroReadings magReadings);orientationEulerAngles = eulerd(取向,GÿdF4ÿ2Ba'ZYX'GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba'帧'GÿdF4ÿ2Ba);图(4)积(时间,orientationEulerAngles(:,1),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles (:, 2),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles(:,3))xlabel(GÿdF4ÿ2Ba“时间(s)”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba的旋转(度)GÿdF4ÿ2Ba)图例(GÿdF4ÿ2Ba“z轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“x轴”GÿdF4ÿ2Ba)标题(GÿdF4ÿ2Ba“与磁扰和修改属性过滤IMU数据”GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
本例使用GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
系统对象™融合9轴IMU数据从一个传感器主体的动摇。绘制目标与其最终位置之间的四元数距离,以可视化性能以及过滤器收敛到正确位置的速度。然后调参数的GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
从而使滤波器更快地收敛到地面真值静止位置。GÿdF4ÿ2Ba
负载GÿdF4ÿ2BaIMUReadingsShakenGÿdF4ÿ2Ba
到您当前的工作空间。该数据是从一个IMU这是在静止位置摇动然后铺设记录。可视化的加速度,磁场,和所记录的传感器角速度。GÿdF4ÿ2Ba
加载GÿdF4ÿ2Ba“IMUReadingsShaken”GÿdF4ÿ2BaaccelReadingsGÿdF4ÿ2BagyroReadingsGÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2BaNUMSAMPLES =尺寸(accelReadings,1);时间=(0:(NUMSAMPLES-1))'/采样率;图(1)副区(3,1,1)情节(时间,accelReadings)标题(GÿdF4ÿ2Ba加速度计读的GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba“加速度(m / s ^ 2)”GÿdF4ÿ2Ba)次情节(3、1、2)情节(时间、读图)GÿdF4ÿ2Ba“磁力读”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba“磁场(\狗)”GÿdF4ÿ2Ba)次情节(3,1,3)情节(时间,陀螺读数)GÿdF4ÿ2Ba“陀螺仪阅读”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba“角速度(弧度/秒)”GÿdF4ÿ2Ba)包含(GÿdF4ÿ2Ba“时间(s)”GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
创建GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
然后熔断器IMU数据来确定方位。取向返回为四元数的向量;转换每班四欧拉度的角度。通过绘制欧拉可视化传感器本体的取向随时间的角度需要,在每个时间步骤,所述全局坐标系到传感器主体旋转坐标系。GÿdF4ÿ2Ba
保险丝= ahrsfilter (GÿdF4ÿ2Ba'采样率'GÿdF4ÿ2Ba,SampleRate);取向=保险丝(accelReadings gyroReadings magReadings);orientationEulerAngles = eulerd(取向,GÿdF4ÿ2Ba'ZYX'GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba'帧'GÿdF4ÿ2Ba);图(之二)图(时间,orientationEulerAngles(:,1),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles (:, 2),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba时间,orientationEulerAngles(:,3))xlabel(GÿdF4ÿ2Ba“时间(s)”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba的旋转(度)GÿdF4ÿ2Ba)标题(GÿdF4ÿ2Ba的方向随时间变化GÿdF4ÿ2Ba)图例(GÿdF4ÿ2Ba绕z轴旋转的GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba“旋转围绕y轴”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba绕轴旋转的GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
在IMU记录,震动停止后,大约六秒钟。确定存放方位,使您可以表征有多快GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
收敛。GÿdF4ÿ2Ba
要确定静止方向,计算最后四秒的磁场和加速度的平均值,然后使用GÿdF4ÿ2BaecompassGÿdF4ÿ2Ba
功能融合的数据。GÿdF4ÿ2Ba
可视化随时间从所述静止位置的四元数的距离。GÿdF4ÿ2Ba
restingOrientation =电子罗盘(平均值(accelReadings(6 *采样率:端,:)),GÿdF4ÿ2Ba...GÿdF4ÿ2Ba平均值(magReadings(6 *采样率:端,:)));图(3)图(时间,rad2deg(DIST(restingOrientation,定向)))保持GÿdF4ÿ2Ba在GÿdF4ÿ2Ba包含(GÿdF4ÿ2Ba“时间(s)”GÿdF4ÿ2Ba)ylabel (GÿdF4ÿ2Ba“四元数的距离(度)”GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
修改默认的GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
特性使得滤波器更迅速地收敛于重力。增加GÿdF4ÿ2BaGyroscopeDriftNoiseGÿdF4ÿ2Ba
至GÿdF4ÿ2Ba1E-2GÿdF4ÿ2Ba
和减少GÿdF4ÿ2BaLinearAccelerationNoiseGÿdF4ÿ2Ba
至GÿdF4ÿ2Ba1E-4GÿdF4ÿ2Ba
。这将指示GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
减少陀螺仪数据的重量,增加加速度计数据的重量。因为GÿdF4ÿ2Ba加速度计GÿdF4ÿ2Ba
数据提供了稳定和一致的重力向量,所得到的取向收敛得更快。GÿdF4ÿ2Ba
重置过滤器,保险丝数据,并绘制结果。GÿdF4ÿ2Ba
保险丝。LinearAccelerationNoise = 1的军医;保险丝。Gÿ[RØ小号CØpËd[R如果Ť没有一世小号e = 1e-2; reset(fuse) orientation = fuse(accelReadings,gyroReadings,magReadings); figure(3) plot(time,rad2deg(dist(restingOrientation,orientation))) legend(“默认AHRS过滤器”GÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba“微调AHRS过滤器”GÿdF4ÿ2Ba)GÿdF4ÿ2Ba
注意:下面的算法只适用于NED参照系。GÿdF4ÿ2Ba
该GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
使用九个轴卡尔曼滤波器结构描述于GÿdF4ÿ2Ba[1]GÿdF4ÿ2Ba(传感器融合与跟踪工具箱)。该算法试图通过跟踪定位误差、陀螺仪偏差、线性加速度和磁干扰来输出最终的方位和角速度。间接卡尔曼滤波不是直接跟踪方向,而是对误差过程进行建模,GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2Ba,递归更新:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba是一个12乘1的向量,包括:GÿdF4ÿ2Ba
θGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba- 3×1取向误差矢量,以度为单位,在时间GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba
bGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba——3×1陀螺仪零角速率偏置矢量,单位为deg/s,时间GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba
一种GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba- 3×1加速度误差向量在传感器帧测量的,单位为g,在时间GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba
dGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba——3×1磁干扰误差矢量测量的传感器,在µT时间GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba
并在GÿdF4ÿ2Baw ^GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba是一个12乘1的加性噪声向量,GÿdF4ÿ2BaFGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba是状态转换模型。GÿdF4ÿ2Ba
因为GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba定义为错误过程,GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba估计总是0,因此状态转换模型,GÿdF4ÿ2BaFGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba,是零。这一见解导致了以下标准卡尔曼方程的简化:GÿdF4ÿ2Ba
标准卡尔曼方程:GÿdF4ÿ2Ba
算法中用到的卡尔曼方程:GÿdF4ÿ2Ba
哪里:GÿdF4ÿ2Ba
XGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba- 预料到的 (GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba)状态估计;错误处理GÿdF4ÿ2Ba
PGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba- 预料到的 (GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba)估计协方差GÿdF4ÿ2Ba
ÿGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba——创新GÿdF4ÿ2Ba
小号GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba——创新协方差GÿdF4ÿ2Ba
ķGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba- 卡尔曼增益GÿdF4ÿ2Ba
XGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba+GÿdF4ÿ2Ba——更新(GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba)状态估计GÿdF4ÿ2Ba
PGÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba+GÿdF4ÿ2Ba——更新(GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba)估计协方差GÿdF4ÿ2Ba
ķGÿdF4ÿ2Ba表示迭代,即上标GÿdF4ÿ2Ba+GÿdF4ÿ2Ba代表GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba估计,上标GÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba代表GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba估计。GÿdF4ÿ2Ba
下面的图形和步骤描述了通过算法进行的基于框架的单次迭代。GÿdF4ÿ2Ba
在第一次迭代之前GÿdF4ÿ2BaaccelReadingsGÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2BagyroReadingsGÿdF4ÿ2Ba
,GÿdF4ÿ2BamagReadingsGÿdF4ÿ2Ba
输入被分块输入GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba
-by-3帧。对于每个大块,该算法使用对应于陀螺仪读数的块的最新的加速度计和磁力计的读数。GÿdF4ÿ2Ba
遍历算法,对每个阶段进行详细的概述说明。GÿdF4ÿ2Ba
该算法将加速度和角度变化建模为线性过程。GÿdF4ÿ2Ba
首先通过估计前一帧的角度变化来预测当前帧的方向:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba被抽取因数由指定GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba财产和GÿdF4ÿ2BaFSGÿdF4ÿ2Ba采样率是否由GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba属性。GÿdF4ÿ2Ba
的角度改变被转换成使用四元数GÿdF4ÿ2BarotvecGÿdF4ÿ2Ba
四元GÿdF4ÿ2Ba
建构语法:GÿdF4ÿ2Ba
前面的姿势推测是由Δ旋转它更新GÿdF4ÿ2BaQGÿdF4ÿ2Ba:GÿdF4ÿ2Ba
在第一次迭代中,方向估计,GÿdF4ÿ2BaqGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba,由初始化GÿdF4ÿ2BaecompassGÿdF4ÿ2Ba
。GÿdF4ÿ2Ba
重力矢量被解释为四元数的第三列,GÿdF4ÿ2BaqGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba在旋转矩阵形式:GÿdF4ÿ2Ba
看到GÿdF4ÿ2Ba[1]GÿdF4ÿ2Ba(传感器融合与跟踪工具箱),用于解释为什么第三列GÿdF4ÿ2BarPriorGÿdF4ÿ2Ba可以解释为重力矢量。GÿdF4ÿ2Ba
通过从加速度计读数中减去前一次迭代衰减的线性加速度估计值,进行第二次重力矢量估计:GÿdF4ÿ2Ba
地球的磁向量是由旋转的磁向量估计从以前的迭代由GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba方位估计,旋转矩阵形式:GÿdF4ÿ2Ba
误差模型结合了两个不同点:GÿdF4ÿ2Ba
从加速度计读数重力估算以及从陀螺仪读数重力估计之间的差:GÿdF4ÿ2Ba
来自陀螺仪的读数磁矢量估计,并从磁力磁矢量估计之间的差:GÿdF4ÿ2Ba
该磁强计正确地估计了磁矢量估计中的误差并检测到磁干扰。GÿdF4ÿ2Ba
磁干扰误差通过与磁矢量相关的卡尔曼增益与误差信号的矩阵乘法计算:GÿdF4ÿ2Ba
卡尔曼增益,GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba,为当前迭代计算的卡尔曼增益。GÿdF4ÿ2Ba
磁干扰是通过验证被检测到的磁干扰的功率小于或等于预期磁场强度功率的4倍来确定的:GÿdF4ÿ2Ba
ExpectedMagneticFieldStrengthGÿdF4ÿ2Ba是的属性GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
。GÿdF4ÿ2Ba
卡尔曼方程使用来自陀螺仪读数导出的重力估计,GÿdF4ÿ2BaGGÿdF4ÿ2Ba中,磁性向量估计从所述陀螺仪读数导出GÿdF4ÿ2BamGyroGÿdF4ÿ2Ba和误差过程的观察,GÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba,以更新卡尔曼增益和中介协方差矩阵。卡尔曼增益被施加到误差信号,GÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba,以输出GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba误差估计,GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2Ba+GÿdF4ÿ2Ba。GÿdF4ÿ2Ba
观测模型映射出1×3的观测状态,GÿdF4ÿ2BaGGÿdF4ÿ2Ba和GÿdF4ÿ2BamGyroGÿdF4ÿ2Ba,变成6×12的真态,GÿdF4ÿ2BaHGÿdF4ÿ2Ba。GÿdF4ÿ2Ba
观测模型被构建为:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2BaGGÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2BaGGÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2BaGGÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2Ba- - - - - -,GÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2Ba- 和GÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba从所估计的重力矢量的-elementsGÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba方向,分别。GÿdF4ÿ2Ba米GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba米GÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2Ba,GÿdF4ÿ2Ba米GÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba是GÿdF4ÿ2BaXGÿdF4ÿ2Ba- - - - - -,GÿdF4ÿ2BaÿGÿdF4ÿ2Ba- 和GÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba-元素的磁性矢量估计GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba方向,分别。GÿdF4ÿ2BaκGÿdF4ÿ2Ba常数是由GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba和GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba属性:GÿdF4ÿ2BaκGÿdF4ÿ2Ba=GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba
/GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba
。GÿdF4ÿ2Ba
见第7.3节和第7.4节GÿdF4ÿ2Ba[1]GÿdF4ÿ2Ba(传感器融合与跟踪工具箱)进行了观测模型的推导。GÿdF4ÿ2Ba
创新协方差是用于跟踪在测量的变异性的6×6矩阵。创新的协方差矩阵的计算公式为:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2Ba
HGÿdF4ÿ2Ba是观测模型矩阵吗GÿdF4ÿ2Ba
PGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba被预测(GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba)前一次迭代计算的观测模型协方差的估计GÿdF4ÿ2Ba
[RGÿdF4ÿ2Ba为观测模型噪声的协方差,计算为:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2Ba
和GÿdF4ÿ2Ba
以下属性定义观测模型噪声方差:GÿdF4ÿ2Ba
误差估计协方差是一个12×12的矩阵,用于跟踪状态的变化。GÿdF4ÿ2Ba
误差估计协方差矩阵更新为:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2BaķGÿdF4ÿ2Ba是卡尔曼增益,GÿdF4ÿ2BaHGÿdF4ÿ2Ba为测量矩阵,GÿdF4ÿ2BaPGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba是以前的迭代期间计算的误差估计协方差。GÿdF4ÿ2Ba
误差估计协方差是一个12×12的矩阵,用于跟踪状态的变化。该GÿdF4ÿ2Ba先天的GÿdF4ÿ2Ba错误估计协方差,GÿdF4ÿ2BaPGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba,为过程噪声协方差,GÿdF4ÿ2BaQGÿdF4ÿ2Ba,在前一次迭代期间确定。GÿdF4ÿ2BaQGÿdF4ÿ2Ba被计算为的函数GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba错误估计协方差,GÿdF4ÿ2BaPGÿdF4ÿ2Ba+GÿdF4ÿ2Ba。在计算GÿdF4ÿ2BaQGÿdF4ÿ2Ba,假设互相关项与自相关项相比可以忽略不计,设为0:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2Ba
PGÿdF4ÿ2Ba+GÿdF4ÿ2Ba——最新的(GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba误差估计协方差GÿdF4ÿ2Ba
κGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba/GÿdF4ÿ2Ba采样率GÿdF4ÿ2Ba
βGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaGyroscopeDriftNoiseGÿdF4ÿ2Ba
ηGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaGyroscopeNoiseGÿdF4ÿ2Ba
νGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaLinearAccelerationDecayFactorGÿdF4ÿ2Ba
ξGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaLinearAccelerationNoiseGÿdF4ÿ2Ba
σGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaMagneticDisturbanceDecayFactorGÿdF4ÿ2Ba
γGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaMagneticDisturbanceNoiseGÿdF4ÿ2Ba
见10.1节GÿdF4ÿ2Ba[1]GÿdF4ÿ2Ba(传感器融合和跟踪工具箱),用于处理误差矩阵的术语的派生。GÿdF4ÿ2Ba
卡尔曼增益矩阵是一个12×6的矩阵,用于衡量创新。在这个算法中,创新被解释为错误过程,GÿdF4ÿ2BažGÿdF4ÿ2Ba。GÿdF4ÿ2Ba
卡尔曼增益矩阵被构成为:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2Ba
PGÿdF4ÿ2Ba−GÿdF4ÿ2Ba——预测误差协方差GÿdF4ÿ2Ba
HGÿdF4ÿ2Ba- 观察模型GÿdF4ÿ2Ba
小号GÿdF4ÿ2Ba——创新协方差GÿdF4ÿ2Ba
该GÿdF4ÿ2Ba一个后GÿdF4ÿ2Ba误差估计是将卡尔曼增益矩阵与重力矢量和磁矢量估计中的误差结合起来确定的:GÿdF4ÿ2Ba
如果在当前迭代中检测到磁干扰,则忽略磁矢量误差信号,则GÿdF4ÿ2Ba一个后GÿdF4ÿ2Ba误差估计计算如下:GÿdF4ÿ2Ba
通过将之前的估计乘以误差来更新方向估计:GÿdF4ÿ2Ba
线性加速度估计是通过从先前迭代衰减线性加速度估计和减去误差更新:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2Ba
νGÿdF4ÿ2Ba-GÿdF4ÿ2BaLinearAccelerationDecayFactorGÿdF4ÿ2Ba
陀螺仪偏置估计是通过从陀螺仪从先前的迭代抵消陀螺仪偏置误差更新:GÿdF4ÿ2Ba
为了估计角速度,的帧GÿdF4ÿ2BagyroReadingsGÿdF4ÿ2Ba
取平均值,减去前一次迭代中计算的陀螺仪偏移量:GÿdF4ÿ2Ba
在哪里GÿdF4ÿ2BañGÿdF4ÿ2Ba被抽取因数由指定GÿdF4ÿ2BaDecimationFactorGÿdF4ÿ2Ba
属性。GÿdF4ÿ2Ba
在第一次迭代中,陀螺仪偏移估计初始化为零。GÿdF4ÿ2Ba
如果在当前迭代中未检测到磁场干扰,磁性向量估计,GÿdF4ÿ2Ba米GÿdF4ÿ2Ba,则使用GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba磁干扰错误和GÿdF4ÿ2Ba后验GÿdF4ÿ2Ba取向。GÿdF4ÿ2Ba
磁干扰错误被转换为导航框架:GÿdF4ÿ2Ba
在导航框架的磁性干扰错误被从前面的磁向量估计中减去,然后解释为倾斜:GÿdF4ÿ2Ba
倾斜转换为约束磁向量估计下一次迭代:GÿdF4ÿ2Ba
ExpectedMagneticFieldStrengthGÿdF4ÿ2Ba是的属性GÿdF4ÿ2BaahrsfilterGÿdF4ÿ2Ba
。GÿdF4ÿ2Ba
[1]开源传感器融合。GÿdF4ÿ2Bahttps://github.com/memsindustrygroup/Open-Source-Sensor-Fusion/tree/master/docsGÿdF4ÿ2Ba
[2] Roetenberg, D., H.J. Luinge, C.T.M. Baten, P.H. Veltink。“磁干扰的补偿改善了人体段定位的惯性和磁感。”GÿdF4ÿ2BaIEEE神经系统与康复工程会刊GÿdF4ÿ2Ba。卷。13。2005年第3期,第395-405页。GÿdF4ÿ2Ba
使用说明及限制:GÿdF4ÿ2Ba
看到GÿdF4ÿ2Ba系统对象在MATLAB中的代码生成GÿdF4ÿ2Ba(MATLAB编码器)。GÿdF4ÿ2Ba
ecompassGÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2BagpsSensorGÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2BaimuSensorGÿdF4ÿ2Ba
|GÿdF4ÿ2BaimufilterGÿdF4ÿ2Ba
您单击对应于该MATLAB命令的链接:GÿdF4ÿ2Ba
在MATLAB命令窗口中输入它运行的命令。Web浏览器不支持MATLAB的命令。金宝appGÿdF4ÿ2Ba
选择一个网站,以获得翻译的内容,其中可看到当地的活动和优惠。根据您的位置,我们建议您选择:GÿdF4ÿ2Ba。GÿdF4ÿ2Ba
选择GÿdF4ÿ2Ba网站GÿdF4ÿ2Ba你也可以从以下列表中选择一个网站:GÿdF4ÿ2Ba
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