基于惯性系的初始对准matlab

资 源 简 介

基于惯性系的初始对准matlab

详 情 说 明

基于惯性系的初始对准是捷联惯性导航系统(SINS)中的关键算法，主要用于确定载体坐标系与导航坐标系之间的初始姿态关系。该算法通过处理惯性测量单元(IMU)输出的角速度和比力信息，实现姿态矩阵的精确初始化。

核心算法思路可分为三个阶段： 粗对准阶段利用重力矢量和地球自转角速度在惯性系中的投影，通过矢量构造获得初始姿态矩阵。这个阶段通常采用解析式对准方法，计算效率高但对传感器噪声敏感。

精对准阶段采用卡尔曼滤波技术，建立误差模型进行最优估计。系统状态方程包含姿态误差、速度误差和传感器误差等状态量，量测方程则利用外部参考信息(如GPS速度)进行校正。

对准评估阶段通过分析姿态误差协方差矩阵和实测数据残差，判断对准是否达到预定精度要求。常用的评估指标包括姿态角标准差和速度误差范数。

该Matlab实现特别考虑了实际工程应用中的几个关键因素：传感器零偏补偿、数据采样时间同步处理、地球自转角速度补偿等。算法通过模块化设计分为数据预处理、粗对准、精对准和性能评估四个功能模块，便于调试和性能分析。