基于MATLAB的捷联惯导系统静/动基座初始对准仿真程序

资 源 简 介

该MATLAB程序实现了捷联惯导系统的静/动态初始对准算法。静基座利用惯性传感器数据解算载体初始姿态；动基座结合外部辅助信息进行运动补偿。包含数据预处理、粗对准等功能，适用于惯导系统仿真与精度验证。

详 情 说 明

捷联惯导系统静/动基座初始对准算法仿真程序

项目介绍

本项目是一个捷联惯性导航系统（SINS）初始对准算法的MATLAB仿真程序。它实现了在静态和动态两种基座条件下的高精度初始姿态确定。静态对准利用载体静止时陀螺仪和加速度计的测量信息解析初始姿态；动态对准则结合GPS等外部辅助信息进行运动补偿，以抑制载体运动对对准精度的影响。程序提供了从数据预处理、粗对准、精对准到性能评估的完整算法流程。

功能特性

• 多模式对准：支持纯惯性模式的静基座对准，以及GNSS/INS组合模式的动基座对准。
• 完整算法链：包含数据预处理、基于重力/地球自转矢量的粗对准、基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的精对准以及运动误差补偿模块。
• 综合性能评估：输出姿态角收敛过程曲线，并提供对准误差的统计分析（如均方根误差、稳态精度）。
• 状态估计可视化：可观测卡尔曼滤波器内部状态（如失准角、陀螺仪和加速度计零偏）的估计过程。

使用方法

1. 准备输入数据：按指定格式准备IMU数据（陀螺仪角速度、加速度计比力）和（可选）GPS数据（位置、速度）。
2. 配置参数：在程序主入口处设置初始参数，包括当地地理坐标、传感器误差参数（零偏、噪声）和采样频率。
3. 运行仿真：执行主程序，算法将自动完成对准流程。
4. 分析结果：程序将自动绘制姿态角收敛曲线和误差分析图，并在命令行窗口输出对准精度统计结果。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本

文件说明

主程序文件作为仿真的总控入口，其核心功能包括：调用数据读取函数载入仿真所需的惯性测量和GPS数据；根据用户选择的模式（静态或动态）配置相应的算法参数与流程；依次执行粗对准与精对准算法，并调用卡尔曼滤波器进行最优估计；最后，对对准结果进行可视化展示与精度评估，生成姿态收敛曲线和误差统计分析报告。