matlab imu标定

https://github.com/shenshikexmu/IMUCalibration-Gesture

### MATLAB 中的 IMU 标定方法 在 MATLAB 中进行惯性测量单元 (IMU) 的标定涉及多个方面,包括传感器误差建模、参数估计以及验证校准效果。通过使用内置函数和工具箱可以简化这一过程。 #### 使用 `imufilter` 函数实现简单标定 MATLAB 提供了一个名为 `imufilter` 的预构建滤波器对象来帮助处理来自 IMU 数据中的噪声并估算姿态角。该过滤器内部实现了互补滤波算法或马达维亚利(Madgwick)AHRS算法用于融合加速度计与陀螺仪读数[^1]。 ```matlab % 创建 imufilter 对象,默认采用 Madgwick AHRS 算法 filter = imufilter; % 假设我们有一个包含时间戳的时间向量 t 和对应的 IMU 测量矩阵 data, % 其中每一列代表不同的轴上的观测值(如 X,Y,Z 方向) orientation = filter(data(:, 1:3), data(:, 4:6)); % 加速度计, 陀螺仪输入 ``` 上述代码片段展示了如何利用 `imufilter` 来获取设备的姿态信息。然而,在实际应用之前还需要考虑具体的硬件特性来进行更精确地调整。 #### 自定义标定流程 为了获得更高的精度,可以通过编写自定义脚本来完成更加详细的 IMU 参数辨识工作: 1. **收集静态数据**:让装置保持静止状态一段时间内记录下原始传感数值; 2. **计算偏差项**:求取平均值得到零偏补偿系数; 3. **确定比例因子**:对比理论重力场强度修正灵敏度差异; 4. **交叉耦合效应消除**:解决不同坐标系间转换带来的影响; 下面给出一段简单的伪代码作为参考: ```matlab function calibrate_IMU(staticData) % staticData 是一个 Nx9 的数组,其中每行表示一次采样的九自由度数据 accBias = mean(staticData(:, 1:3)); % 计算三轴加速度计均值作为初始猜测 gyroBias = median(staticData(:, 4:6))'; % 取中间值减少异常点干扰 magRefVector = [0; 0; norm(mean(staticData(:,7:9)))]; % 地磁场参考矢量设定 % ... 进一步优化这些初步估计 ... end ``` 这段代码仅提供了一种思路框架,具体实施时还需结合实际情况做出适当修改和完善。
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