基于MATLAB的捷联惯导系统多参数解算与可视化分析平台

资 源 简 介

本项目利用MATLAB开发了完整的捷联惯导处理系统，实现IMU数据实时解析、四元数姿态解算、惯性导航定位及数据可视化。平台包含数据预处理模块，可精确计算横滚角、俯仰角和航向角，并通过速度积分实现位置解算，为惯性导航研究提供完整的解决方案。

详 情 说 明

捷联惯导系统多参数解算与可视化分析平台

项目介绍

本项目是一个专业的捷联惯导系统数据处理与分析平台，主要用于实时处理惯性测量单元(IMU)原始数据，通过先进的导航算法实现姿态解算、速度积分和位置定位，并提供丰富的可视化分析功能。平台集成了数据预处理、误差补偿、导航解算和性能评估等完整处理流程，为惯导系统测试和算法验证提供全面支持。

功能特性

• 实时数据接收与解析：支持IMU原始数据的实时接收，准确解析陀螺仪角速度(rad/s)和加速度计数据(m/s²)
• 高精度姿态解算：采用四元数法进行姿态矩阵计算，精确输出横滚角、俯仰角和航向角
• 惯性导航解算：基于龙格-库塔数值积分方法实现速度积分和地理位置解算
• 智能数据预处理：集成卡尔曼滤波数据融合技术，对传感器数据进行误差补偿和噪声抑制
• 实时可视化分析：动态显示载体运动轨迹和姿态变化过程
• 数据导出与报告生成：支持导航结果导出和系统性能分析报告自动生成

使用方法

1. 参数配置：设置初始经纬度坐标、初始速度、初始姿态角等导航参数
2. 传感器校准：输入陀螺仪和加速度计的零偏、尺度因子、安装误差角等校准参数
3. 数据输入：配置采样频率(100-1000Hz)，接入IMU原始数据流
4. 实时解算：启动系统进行实时姿态和导航解算
5. 结果分析：通过可视化界面观察运动轨迹和姿态变化，生成性能评估报告

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, Linux, macOS
• 运行环境：MATLAB R2020b或更高版本
• 内存要求：最低8GB RAM，推荐16GB以上
• 存储空间：至少2GB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，主要包括：完成整个导航解算流程的初始化配置与调度管理，负责IMU原始数据的实时接收与解析处理，调用四元数姿态解算算法计算载体实时姿态角，通过惯性导航算法实现速度积分和位置解算，管理轨迹可视化显示和姿态变化实时渲染，以及协调数据导出和性能分析报告生成功能。该文件作为系统的主要控制中枢，确保了各功能模块的协同工作和数据处理流程的顺畅执行。