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捷联惯导姿态解算算法从零实现

共计 30 章节
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01
课程导入
捷联惯导姿态解算的定义 · 应用领域（航空航天 · 机器人
课程导入捷联惯导姿态解算…
02
数学基础
坐标系定义（惯性系 · 地球系 · 导航系
数学基础坐标系定义
03
姿态表示方法
欧拉角 · 方向余弦矩阵 · 四元数的优缺点及相互转换关系
姿态表示方法欧拉角
04
陀螺仪与加速度计原理
MEMS传感器工作原理 · 误差模型（零偏 · 标度因数
陀螺仪加速度计原理
05
姿态更新算法概述
欧拉角法 · 方向余弦矩阵法 · 四元数法的基本原理与比较
姿态更新算法概述欧拉角法
06
四元数基础
四元数定义 · 乘法 · 共轭
四元数基础四元数定义
07
四元数姿态更新
四元数微分方程推导 · 离散化方法（一阶 · 二阶龙格库塔）
四元数姿态更新四元数微分方程推…
08
方向余弦矩阵姿态更新
方向余弦矩阵微分方程 · 矩阵指数近似 · 正交化处理
方向余弦矩阵姿态…方向余弦矩阵微分…
09
欧拉角姿态更新
欧拉角微分方程 · 奇异问题（万向节锁） · 适用场景
欧拉角姿态更新欧拉角微分方程
10
等效旋转矢量法
Bortz方程 · 圆锥运动补偿 · 多子样算法原理
等效旋转矢量法Bortz
11
圆锥运动与划桨运动
高动态环境下的误差来源 · 圆锥运动补偿算法（单子样 · 双子样
圆锥运动划桨运动
12
姿态解算中的误差传播
陀螺漂移 · 加速度计噪声对姿态精度的影响 · 误差方程推导
姿态解算误差传播
13
初始对准
静基座对准（解析法 · 罗经法） · 动基座对准（传递对准）基本概念
初始对准静基座对准
14
传感器标定
六位置法标定加速度计 · 速率法标定陀螺仪 · 温度补偿
传感器标定六位置法标定加速…
15
数据预处理
低通滤波 · 去噪 · 异常值剔除
数据预处理低通滤波
16
互补滤波算法
原理 · 一阶互补滤波 · 基于PI控制的互补滤波实现
互补滤波算法原理
17
卡尔曼滤波基础
状态空间模型 · 预测更新 · 协方差矩阵
卡尔曼滤波基础状态空间模型
18
扩展卡尔曼滤波（EKF）姿态解算
状态向量设计 · 观测方程 · 雅可比矩阵推导
EKF扩展卡尔曼滤波
19
无迹卡尔曼滤波（UKF）姿态解算
UT变换 · sigma点生成 · 姿态约束处理
UKF无迹卡尔曼滤波
20
基于四元数的EKF实现
状态预测 · 量测更新（加速度计/磁力计） · 仿真与实测对比
EKF基于四元数的
21
基于旋转矢量的姿态解算
旋转矢量微分方程 · 圆锥补偿与旋转矢量结合
基于旋转矢量的姿…旋转矢量微分方程
22
多传感器融合
GPS/INS组合 · 视觉/INS组合 · 磁力计/加速度计/陀螺仪融合策略
多传感器融合GPS/INS
23
姿态解算的仿真环境搭建
MATLAB/Simulink仿真 · Python仿真 · 传感器数据生成
姿态解算的仿真环…MATLAB/Simul…
24
从零实现四元数姿态解算
代码架构 · 函数设计 · C语言/Python实现步骤
从零实现四元数姿…代码架构
25
从零实现互补滤波姿态解算
代码实现 · 参数调节 · 性能评估
从零实现互补滤波…代码实现
26
从零实现EKF姿态解算
代码实现 · 调试技巧 · 性能评估
EKF从零实现
27
案例实战
基于MPU6050的无人机姿态解算系… · 数据读取 · 算法移植）
案例实战MPU6050
28
案例实战
基于IMU的机器人姿态解算与航向估计…
案例实战IMU
29
常见问题与调试
姿态发散 · 噪声过大 · 延迟问题
常见问题调试
30
综合提升与前沿
高精度姿态解算算法（如预积分 · 因子图） · 深度学习辅助
综合提升前沿