惯性导航系统

使用MATLAB和SIMULINK设计和分析惯性导航系统万博1manbetx

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:提供滤波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。和马铃薯草®万博1manbetx®,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。

MATLAB中使用GPS辅助惯性导航系统的状态估计工作流程。

MATLAB中使用GPS辅助惯性导航系统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,这些导航系统将最佳的传感器测量结合起来。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上一个已知状态使用死亡再次来单独使用。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。

惯性导航发现页面图2比较位置GPS IMU Models Matlab

MATLAB中使用GPS和GPS与MATLAB传感器模型的位置估计比较。

使用MATLAB和SIMULIN万博1manbetxK,您可以模拟符合特定数据表参数的单独惯性传感器。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环境和噪声属性以模拟真实世界效果。

使用MATLAB和SIMULINK万博1manbetx,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
  • 为传感器模型产生地面真相动作
  • 来自加速度计,陀螺仪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,用于姿态估计
  • 使用自动过滤器调整本地化车辆
  • 来自IMU,GPS,高度计和车轮编码器传感器的融合RAW数据,用于GPS拒绝区域的惯性导航

您还可以通过使用C / C ++代码使用来部署筛选器Matlab Coder™

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