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本课程属于：097-无人机IMU与EKF组合导航 智能机器人、自动化与智能装备工程 · 共 8 门相关课程，组合学习更完整。

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ArduPilot EKF3组合导航工程

共计 30 章节

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目标=ArduPilot与EKF3组… · 学习目标 · 整体课程框架与实战路线

课程导入ArduPilot

目标=惯性导航 · 卫星导航 · 组合导航基本概念

导航基础目标=惯性导航

卡尔曼滤波入门

目标=状态空间模型 · 预测与更新 · 协方差传播

卡尔曼滤波入门目标=状态空间模…

扩展卡尔曼滤波原理

目标=非线性系统线性化 · 雅可比矩阵 · EKF递推流程与数值稳定性

扩展卡尔曼滤波原…目标=非线性系统…

EKF3在ArduPilot中的定位

目标=EKF2与EKF3对比 · 多IMU冗余 · 传感器融合架构与代码组织

传感器模型与观测方程

目标=IMU · 磁力计 · GPS

传感器模型观测方程

状态向量与误差状态

目标=姿态 · 速度 · 位置

状态向量误差状态

姿态估计与四元数

目标=四元数运动学 · 姿态误差定义 · 磁力计融合与偏航观测

姿态估计四元数

速度与位置估计

目标=加速度积分 · GPS位置速度融合 · 气压高度融合

速度位置估计

GPS融合与延迟处理

目标=GPS延迟补偿 · 速度与位置观测 · RTK与DGPS对EKF3的影响

磁力计融合与罗盘校准

目标=硬磁软磁干扰 · 椭球拟合 · 偏航观测门限与一致性检查

磁力计融合罗盘校准

气压计与高度融合

目标=气压高度观测 · 温度漂移 · GPS高度与气压高度融合策略

气压计高度融合

光流与视觉辅助导航

目标=光流观测模型 · 尺度估计 · 室内无GPS场景下的EKF3配置

光流视觉辅助导航

外部导航与视觉里程计

目标=VIO · SLAM · 动捕系统作为外部观测源接入EKF3的…

外部导航视觉里程计

EKF3核心参数解析

目标=EK3_*参数含义 · 融合模式 · 观测噪声

EKF3核心参数解析

传感器校准与对齐

目标=IMU校准 · 磁力计校准 · 传感器时间同步与安装偏差补偿

传感器校准对齐

EKF3初始化与对齐

目标=静止初始化 · 运动初始化 · 偏航对齐

创新序列与观测门限

目标=新息计算 · 卡方检验 · 观测拒绝

创新序列观测门限

协方差与一致性

目标=协方差矩阵含义 · 一致性检验 · NEES与NIS指标

协方差一致性

EKF3日志分析

目标=DataFlash日志 · EKF3状态记录 · 创新序列

EKF3日志分析

常见故障与调参

目标=GPS丢失 · 磁干扰 · 振动

常见故障调参

多EKF实例与冗余管理

目标=EKF3核心实例 · IMU故障切换 · GPS故障切换与主从决策逻辑

仿真与SITL实战

目标=使用SITL仿真验证EKF3 · 注入传感器故障 · 分析日志与调参

真实飞行调参实战

目标=多旋翼与固定翼EKF3调参流程 · 试飞验证与安全策略

真实飞行调参实战EKF3

GPS拒止与室内导航实战

目标=光流 · 视觉 · 激光雷达辅助下的EKF3配置与飞行验…

EKF3源码结构

目标=核心文件 · 任务调度 · 状态更新

EKF3源码结构

自定义观测源开发

目标=新增传感器观测 · 编写融合逻辑 · 编译测试与集成到EKF3

自定义观测源开发目标=新增传感器…

性能优化与实时性

目标=计算负载 · 内存占用 · 数值精度

性能优化实时性

目标=从传感器选型 · 校准 · 参数配置到飞行验证的完整组合导航工程…

综合案例目标=从传感器选…

课程总结与进阶

目标=知识体系回顾 · 常见问题汇总 · 进阶学习方向与工程最佳实践

课程总结进阶