基于MATLAB的惯性导航系统仿真与轨迹生成平台

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了惯性导航系统的全流程仿真，包括IMU传感器数据采集、姿态解算及位置推算。支持生成直线、圆周和复杂三维轨迹，并集成了陀螺仪零偏等误差模型，为导航算法验证提供高效工具。

详 情 说 明

基于MATLAB的惯性导航系统仿真与轨迹生成平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的惯性导航系统（INS）仿真平台，主要用于模拟真实惯性导航系统的工作流程、生成多种典型运动轨迹，并进行导航算法性能评估。平台集成了完整的惯性导航解算算法、传感器误差建模技术和轨迹生成功能，为惯性导航算法的研究、教学和验证提供了一套完整的仿真工具。

功能特性

• 完整的INS仿真流程：实现从传感器数据采集、姿态解算到位置推算的全流程仿真
• 多种轨迹生成：支持直线运动、圆周运动、复杂三维轨迹等多种典型运动模式
• 传感器误差建模：内置陀螺仪零偏、刻度因子误差、加速度计误差等IMU误差模型
• 多算法支持：提供捷联惯性导航算法、卡尔曼滤波组合导航等多种导航算法
• 可视化分析：实时显示运动轨迹、姿态变化和导航误差分析结果
• 参数可配置：支持仿真参数自定义配置和性能量化评估

使用方法

1. 参数配置：在仿真开始前，设置初始状态参数（位置、速度、姿态）、运动参数（加速度模式、角速度模式）、传感器参数（误差参数）和仿真配置（采样频率、算法选择）

1. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程，系统将根据配置参数生成IMU传感器数据并进行导航解算

1. 结果分析：查看输出的导航结果（位置、速度、姿态序列）、误差分析曲线和性能评估指标

1. 数据导出：可保存原始IMU数据、导航结果和可视化图表用于进一步分析

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存，支持三维图形显示
• 必需工具箱：MATLAB基本功能即可运行，部分高级可视化功能可能需要图像处理工具箱

文件说明

主程序文件整合了平台的核心功能模块，包括仿真参数初始化、运动轨迹生成、IMU传感器数据模拟、惯性导航算法解算、误差分析与补偿处理，以及结果可视化输出。该文件通过协调各功能模块的工作流程，实现了从参数配置到最终结果展示的完整仿真链路，为用户提供一站式的惯性导航系统仿真体验。