所属分类：车载智能与自动驾驶 当前为单品课程，可返回上一级继续浏览同方向资料。
← 返回上一级
← 返回所属目录 咨询 / 购买

IMU陀螺仪与加速度计融合姿态解算

共计 30 章节
点击此处阅读海量试读课程：100+行业、1000+细分领域
01
课程导入
IMU基本概念 · 陀螺仪与加速度计的工作原理 · 姿态解算的应用场景（无人机
课程导入IMU
02
数学基础
三维空间旋转表示（欧拉角 · 旋转矩阵 · 四元数）
数学基础三维空间旋转表示
03
陀螺仪原理与特性
MEMS陀螺仪工作原理 · 测量模型（角速度） · 误差来源（零偏
陀螺仪原理特性
04
加速度计原理与特性
MEMS加速度计工作原理 · 测量模型（比力） · 静态倾角测量原理
加速度计原理特性
05
姿态表示方法对比
欧拉角（万向锁问题） · 旋转矩阵（冗余性） · 四元数（无奇异
姿态表示方法对比欧拉角
06
姿态解算问题定义
从角速度和加速度估计姿态 · 传感器融合的必要性 · 互补滤波与卡尔曼滤波的基本思想
姿态解算问题定义从角速度
07
互补滤波原理
频域互补特性 · 陀螺仪高频积分与加速度计低频修正 · 一阶互补滤波算法推导与实现
互补滤波原理频域互补特性
08
Mahony互补滤波算法
算法原理 · 四元数误差修正 · PI控制器参数调节
Mahony互补滤波算法
09
Madgwick滤波器
梯度下降法原理 · 算法推导 · 与Mahony的对比
Madgwick滤波器
10
卡尔曼滤波基础
状态空间模型 · 预测与更新步骤 · 噪声协方差矩阵
卡尔曼滤波基础状态空间模型
11
扩展卡尔曼滤波（EKF）姿态解算
非线性系统线性化 · 状态向量设计（四元数+陀螺零偏） · 观测模型（加速度计）
EKF扩展卡尔曼滤波
12
无迹卡尔曼滤波（UKF）与粒子滤波简介
UKF原理 · 粒子滤波概念 · 在姿态解算中的适用性与复杂度对比
UKF无迹卡尔曼滤波
13
传感器校准
陀螺仪零偏校准（静态法） · 加速度计六位置校准法 · 椭球拟合校准磁力计（可选）
传感器校准陀螺仪零偏校准
14
数据预处理与滤波
低通滤波 · 高通滤波 · 滑动平均
数据预处理滤波
15
姿态解算中的坐标系变换
欧拉角与四元数转换 · 旋转矩阵与四元数互转 · 坐标变换在工程中的应用
姿态解算坐标系变换
16
静态姿态解算
仅用加速度计计算横滚角和俯仰角 · 局限性（无法测偏航） · 误差分析
静态姿态解算仅用加速度计计算…
17
动态姿态解算
陀螺仪积分方法 · 积分漂移补偿 · 动态加速度干扰的抑制策略
动态姿态解算陀螺仪积分方法
18
互补滤波实战
基于Arduino/STM32的MP… · 一阶互补滤波代码实现 · 波形调试与参数整定
互补滤波实战Arduino/STM3…
19
Mahony滤波实战
在嵌入式平台实现Mahony算法 · 四元数更新 · 姿态角输出
Mahony滤波实战
20
Madgwick滤波实战
算法移植 · β参数调节 · 与Mahony对比实验
Madgwick滤波实战
21
EKF姿态解算实战
构建EKF模型 · MATLAB/Simulink仿真 · 嵌入式实现
EKF姿态解算实战
22
传感器融合性能评估
误差指标（均方根误差 · 最大误差） · 测试方法（静态
传感器融合性能评…误差指标
23
常见问题与调试技巧
数据跳变 · 漂移 · 延迟
常见问题调试技巧
24
IMU硬件选型与接口
常见IMU芯片（MPU6050 · MPU9250 · BMI160等）
IMU硬件选型
25
姿态解算在无人机中的应用
飞控中的姿态估计 · 与GPS/气压计融合 · 实际案例（自稳
姿态解算无人机
26
姿态解算在机器人中的应用
平衡车 · 机械臂 · 人形机器人
姿态解算机器人
27
姿态解算在AR/VR及手机中的应用
头部追踪 · 手势识别 · 手机屏幕旋转
AR/VR姿态解算
28
高级主题
多传感器融合（视觉惯性里程计） · IMU阵列 · 温度补偿
高级主题多传感器融合
29
综合实战项目
设计一个完整的姿态解算系统（从传感器… · 数据采集 · 算法实现到上位机显示）
综合实战项目设计一个完整的姿…
30
课程总结与进阶路径
回顾核心知识点 · 常见误区 · 推荐学习资源
课程总结进阶路径