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。

使用这个工具箱，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，解释为平台的横摇、俯仰和偏航。真实世界的IMU传感器对于每个单独的传感器可以有不同的轴。传感器融合和跟踪工具箱提供的模型假设单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' SampleRate: 100 Temperature: 25 Accelerometer: [1×1 accelparams] Gyroscope: [1×1 gyroparams] RandomStream: '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对象定义加速度计和陀螺仪配置。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IMU传感器数据进行建模，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)

accelerometerreads = -1.0000 0 9.8100 gyroscoperreads = 100

您可以生成您输入到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。

全球定位系统由一系列不断绕地球运行的卫星组成。卫星保持这样一种配置，即平台总是在至少四颗卫星的视野范围内。通过测量卫星信号到平台的飞行时间，可以确定平台的位置。卫星对广播信号进行时间戳，在接收到信号时将其与平台的时钟进行比较。需要三颗卫星才能在三维空间中对一个位置进行三边测量。第四颗卫星被要求纠正平台和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模拟对平台(接收机)数据进行建模，这些数据已经被处理并解释为海拔、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，以及接收机更新速率和参考位置。

要创建一个GPS模型，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] [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)使用的惯性传感器类似于IMU上的加速度计、陀螺仪和磁力计。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，将INS和GPS读数与扩展卡尔曼滤波器融合，在预测步骤中使用INS读数，在更新步骤中使用GPS读数。INS/GPS的一个常见用途是在GPS信号不可靠时进行船位推算。

“INS/GPS”指的是整个系统，包括滤波。由传感器融合和跟踪工具箱提供的INS/GPS仿真模型可以模拟INS/GPS，并根据地面真实运动返回惯性传感器和GPS接收机报告的位置、速度和方位。

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'

为了建立接收INS/GPS传感器数据的模型，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 =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]