Оценка положения по данным MARG и GPS
The insfilterMARG
объект реализует слияние датчиков данных MARG и GPS для оценки положения в системе координат NED (или ENU). Данные MARG (магнитная, угловая скорость, гравитация) обычно получают из магнитометра, гироскопа и датчиков акселерометра. Фильтр использует вектор состояния 22 элемента, чтобы отслеживать кватернион ориентации, скорость, положение, смещения датчика MARG и геомагнитный вектор. The insfilterMARG
объект использует расширенный фильтр Калмана, чтобы оценить эти величины.
создает filter
= insfilterMARGinsfilterMARG
объект со значениями свойств по умолчанию.
позволяет вам задать опорную систему координат, filter
= insfilterMARG('ReferenceFrame'
,RF
)RF
, из filter
. Задайте RF
как 'NED'
(Северо-Восток-Даун) или 'ENU'
(Восток-Север-Вверх). Значение по умолчанию 'NED'
.
также позволяет вам задать свойства созданного filter
= insfilterMARG(___,Name,Value
)filter
использование одной или нескольких пар "имя-значение". Заключайте каждое имя свойства в одинарные кавычки.
correct | Исправьте состояния, используя прямые измерения состояния для insfilterMARG
|
residual | Невязки и остаточные ковариации от прямых измерений состояния для insfilterMARG |
fusegps | Исправьте состояния, используя данные GPS для insfilterMARG |
residualgps | Невязки и остаточная ковариация от измерений для insfilterMARG |
fusemag | Исправьте состояния, используя данные магнитометра для insfilterMARG |
residualmag | Невязки и остаточная ковариация от измерений магнитометра для insfilterMARG |
pose | Текущая ориентация и оценка положения для insfilterMARG |
predict | Обновите состояния, используя данные акселерометра и гироскопа для insfilterMARG |
reset | Сбросьте внутренние состояния для insfilterMARG |
stateinfo | Отобразите информацию о векторе состояния для insfilterMARG |
tune | Настройка insfilterMARG параметры для уменьшения ошибки расчета |
copy | Создание копии insfitlerMARG |
Примечание: Следующий алгоритм применяется только к опорной системе координат NED.
insfilterMARG
использует 22-осевую расширенную структуру фильтра Калмана для оценки положения в опорной системе координат NED. Состояние определяется как:
где
q 0, q 1, q 2, q 3 -- Части ориентационного кватерниона. Кватернион ориентации представляет поворот системы координат от текущей ориентации платформы к локальной системе координат NED.
position N, position E, position D -- Положение платформы в локальной системе координат NED.
ν N, ν E, ν D - Скорость платформы в локальной системе координат NED.
.R. θbias X, И θbias Y, И θbias Z - Смещение во встроенном показании гироскопа.
.R. νbias X, И νbias Y, И νbias Z - Смещение в интегрированных показаниях акселерометра.
geomagneticFieldVector N, geomagneticFieldVector E, geomagneticFieldVector D -- Оценка вектора геомагнитного поля в опорном месте.
magbias X, magbias Y magbias Z -- Смещение в показаниях магнитометра.
Учитывая обычное формирование прогнозируемой оценки состояния,
u k управляется данными акселерометра и гироскопа, которые были преобразованы в скорость дельты и угол дельты через трапеций интегрирования. Прогнозируемая оценка состояния:
где
.R. θ X, В θ Y, В θ Z - Интегрированное чтение гироскопа.
.R. ν X, В ν Y, В ν Z - Интегрированные показания акселерометра.
И t -- шаг расчета БИНС.
g N, g E, g D - Вектор постоянной гравитации в системе координат.
insfilterAsync
| insfilterErrorState
| insfilterNonholonomic