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MATLAB源码实现一元函数-Inertial-Navigation:基于Matlab的间隔导航仿真

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简介:
本项目提供了一套基于MATLAB的一元函数惯性导航系统仿真实现代码,用于研究和学习间隔导航技术的基础原理与应用。 西安工业大学的严恭敏老师提供了开源的PSINS仿真工具箱,并且已经开始了对该工具箱的学习与使用过程。希望更多的研究者能够利用严老师提供的资源。 该项目的目标是建立惯性导航系统中常用的坐标系模型,这一部分已于2017年12月25日完成。接下来的任务包括进行仿真工作(提出于2017年12月25日,并在2018年1月1日完成)。此外,还需要将书中所需的公式编写成函数并对比这些自编的函数与库中的标准函数之间的差异。 具体任务如下: - 四元数乘法(参照《惯性导航》第二版P269 9.3.40)已于2018年1月1日提出,并于次日完成。 - 根据姿态矩阵计算姿态角(参考自同书P252 9.2.41),该任务在2018年1月2日被提出,到1月5日已完成。 - 按照《惯性导航》第二版P251 9.2.34所述的内容,从姿态四元数计算姿态矩阵的任务于同一天(即1月5日)被提到。 另外,根据递推关系用姿态变化的四元数来求解姿态四元数的方法也已经被提出。(该方法本质上是基于四元数乘法的操作)。项目的最终目标是为了深入了解惯性导航领域,并寻找创新点。参考书目为《惯性导航(第二版)》秦永元编著。

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  • MATLAB-Inertial-NavigationMatlab仿
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    本项目提供了一套基于MATLAB的一元函数惯性导航系统仿真实现代码,用于研究和学习间隔导航技术的基础原理与应用。 西安工业大学的严恭敏老师提供了开源的PSINS仿真工具箱,并且已经开始了对该工具箱的学习与使用过程。希望更多的研究者能够利用严老师提供的资源。 该项目的目标是建立惯性导航系统中常用的坐标系模型,这一部分已于2017年12月25日完成。接下来的任务包括进行仿真工作(提出于2017年12月25日,并在2018年1月1日完成)。此外,还需要将书中所需的公式编写成函数并对比这些自编的函数与库中的标准函数之间的差异。 具体任务如下: - 四元数乘法(参照《惯性导航》第二版P269 9.3.40)已于2018年1月1日提出,并于次日完成。 - 根据姿态矩阵计算姿态角(参考自同书P252 9.2.41),该任务在2018年1月2日被提出,到1月5日已完成。 - 按照《惯性导航》第二版P251 9.2.34所述的内容,从姿态四元数计算姿态矩阵的任务于同一天(即1月5日)被提到。 另外,根据递推关系用姿态变化的四元数来求解姿态四元数的方法也已经被提出。(该方法本质上是基于四元数乘法的操作)。项目的最终目标是为了深入了解惯性导航领域,并寻找创新点。参考书目为《惯性导航(第二版)》秦永元编著。
  • Matlab均衡器仿.pdf
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    本论文利用MATLAB软件,探讨并实现了一种分数间隔均衡器的仿真模型,深入分析其在信号处理中的应用效果和优势。 本段落档介绍了使用Matlab仿真分数间隔均衡器的方法和技术。通过详细的步骤和示例代码,读者可以深入了解如何在通信系统中应用这种类型的滤波器,并进行相关的性能分析与优化。文档内容涵盖了理论背景、算法实现以及实际操作中的注意事项等多方面知识,适合希望深入研究数字信号处理技术的专业人士参考学习。
  • Matlab飞行器惯性仿
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    本研究利用MATLAB平台开发了飞行器惯性导航系统的仿真模型,实现了对飞行器姿态、速度和位置等关键参数的动态模拟与分析。 这段文字描述的是一个用于研究惯性导航的代码示例。该程序采用了四元数法和角增量法来构建捷连惯导系统算法,并适用于飞行器在恒定高度下的飞行情况,其中航向角以逆时针方向为正。地理坐标系被用作导航参考框架。运行此程序需要输入比力信息以及陀螺仪提供的角度速率数据。
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  • Matlab惯性仿算法
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    本研究利用MATLAB开发了一套惯性导航系统的仿真算法,旨在评估和优化惯导系统在不同条件下的性能表现。通过精确建模与仿真分析,为实际应用提供了理论依据和技术支持。 东南大学程向红老师的惯性导航与组合导航仿真作业。
  • Matlab曲线拟合.pdf
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    本论文详细探讨了利用MATLAB软件进行二元一次函数曲线拟合的方法与步骤,提供了具体的应用实例和代码示例,适用于工程技术和科学研究领域中数据处理的需求。 本段落阐述了物理量之间函数关系在科学研究中的重要性,并介绍了最小二乘原理及其在一元曲线拟合中的应用方法与步骤。通过实例详细讲解了利用Matlab实现一元及二元曲线拟合的具体操作流程,最后推导出适用于实际生活场景中二元一次函数的Matlab实现方式。
  • Strapdown Inertial Navigation Technology (2nd Edition)
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    《Strapdown Inertial Navigation Technology》第二版全面介绍了捷联惯性导航技术原理与应用,涵盖算法、误差分析及现代传感器技术。 这是一本经典的外文书籍,内容清晰易读,并附有目录方便查阅。书中的文字可以拷贝,不是扫描图片格式的文件。这本书在捷联惯性导航技术领域内非常难得且优秀。现在上传的是英文第二版,希望能与大家分享。
  • Low-Cost Inertial Navigation: Estimation Techniques
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    《低成本惯性导航:估计技术》一书专注于探讨如何在预算有限的情况下实现精确的惯性导航系统,涵盖了多种先进的状态估计方法。 ### 低成本惯性导航系统的估计技术 #### 概述 本段落档主要介绍了一项关于低成本惯性导航系统(Inertial Navigation System, INS)的研究,该研究由Eun-Hwan Shin在加拿大卡尔加里大学完成,并作为其硕士学位论文提交。论文重点探讨了低成本INS的应用及其在陆地应用中的准确性提升技术。由于高精度惯性导航系统受到价格高昂及政府监管的限制,低成本INS在一般应用领域得到广泛使用。然而,这些低成本设备由于惯性测量单元(Inertial Measuring Unit, IMU)的质量较低,在短时间内可能出现较大的定位误差。 #### 主要研究成果 ##### 新型现场校准方法 - **背景与目的**:由于传统的校准方法需要将IMU与本地水平框架对齐,且偏置估计容易受到参考重力误差的影响,因此提出了一种新的现场校准方法。 - **方法**:新方法无需将IMU与本地水平框架对齐,偏置估计也不受参考重力误差的影响。 - **效果**:通过加速度计校准信息,几乎可以减少一半的定位误差。 ##### 速度匹配对准与非全约束法 - **速度匹配对准技术**:针对无法采用静态对准技术的IMU开发了一种速度匹配对准技术。该技术能够在三分钟内使所有姿态分量收敛到均方根误差(Root Mean Square Error, RMS)为0.03°的范围内。 - **非全约束法**:通过施加非全约束,显著降低了操作20分钟内的水平位置误差,使其保持在40米以内。 #### 技术细节 ##### INS初始化对准 - **目的**:为了提高INS在GPS信号缺失情况下的独立定位能力。 - **方法**:采用了基于导航框架的速度匹配对准技术和非全约束法来实现快速准确的初始对准。 - **优势**:即使在GPS信号中断超过10分钟的情况下,低成本INS仍能作为独立的定位系统使用。 ##### GPSINS组合导航 - **原理**:利用卡尔曼滤波(Kalman Filter)进行数据融合,结合GPS的全球定位能力和INS的连续性,实现更稳定、更精确的位置追踪。 - **模型推导**:论文中详细介绍了GPSINS组合解算模型的公式推导过程,包括状态方程和观测方程的建立,以及卡尔曼滤波算法的具体实现步骤。 - **应用价值**:通过GPSINS组合导航,可以有效克服单独使用GPS或INS时存在的问题,如GPS信号丢失导致的定位不连续和INS累积误差问题。 #### 结论与展望 通过上述研究,Eun-Hwan Shin成功地开发并测试了一系列用于改进低成本INS性能的技术,包括新型现场校准方法、速度匹配对准技术以及非全约束法。这些技术不仅提高了INS的定位精度,还增强了其在GPS信号中断情况下的独立工作能力。此外,通过GPSINS组合导航,进一步提升了整体系统的稳定性和可靠性。未来的研究方向可以着眼于如何进一步优化组合导航算法,以及如何在更广泛的环境中验证这些技术的有效性。
  • 惯性仿
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  • 热传MATLAB-TFBGF:格林传递MATLAB
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    这段MATLAB代码实现了TFBGF(Transfer Function Based on Greens Function),用于解决热传导问题,通过传递函数和格林函数方法提供精确的数值解。 热传递的Matlab代码TFBGF教程由AnaPaulaFernandes和GilmarGuimarães于2016年10月24日编写。该Matlab代码教程是基于以下研究的一部分:APFernandes,MBdosSantos和G.Guimarães的研究成果《一种解析传递函数方法解决热传导逆问题》(应用数学建模,2015年)。ISSN号为0307-904X。文章引用标识符是apm.2015.02.012。