01
IMU基础与数据特性
加速度计、陀螺仪原理，零偏、噪声、温漂等误差来源，数据采样率与时间戳对齐。
原理误差采样率
02
数据记录与格式
ROS bag、CSV、自定义二进制格式，数据完整性校验，时间戳同步策略。
ROSCSV校验
03
回放工具搭建
基于Python的简易回放器，支持暂停、快进、单步，可视化界面设计。
Python可视化
04
问题排查方法论
数据丢帧检测、时间戳跳变分析、零偏突变诊断、传感器饱和识别。
诊断丢帧饱和
05
实战案例：无人机炸机
无人机炸机数据回放分析，找出融合发散根因，修复流程与验证。
无人机炸机融合发散
06
数据预处理
低通滤波、滑动平均、异常值剔除，数据重采样与插值。
滤波重采样
07
可视化分析
加速度/角速度曲线绘制，Allan方差分析，频谱分析。
Allan频谱
08
坐标系对齐
IMU坐标系定义，安装误差标定，数据旋转对齐。
标定旋转
09
时间同步
硬件同步 vs 软件同步，时间戳补偿，延迟估计。
同步延迟
10
数据质量评估
信噪比计算，动态范围分析，线性度检验。
信噪比线性度
11
融合算法基础
互补滤波、卡尔曼滤波原理，状态量与观测量设计。
卡尔曼互补滤波
12
回放中注入故障
模拟丢帧、模拟零偏漂移、模拟饱和，验证算法鲁棒性。
故障注入鲁棒性
13
多传感器融合
IMU+GPS、IMU+视觉、IMU+轮速计，数据对齐与融合。
GPS视觉轮速计
14
日志系统设计
分级日志，关键变量记录，回放时日志同步显示。
日志同步
15
性能分析
回放速度控制，内存管理，大数据量处理优化。
性能优化
16
自动化测试
基于回放的回归测试，批量数据跑测，结果对比。
回归测试批量
17
标定数据回放
IMU内参标定数据回放，温箱数据回放，标定结果验证。
标定温箱
18
传感器模型
加速度计模型、陀螺仪模型，误差参数辨识。
建模参数辨识
19
运动轨迹重建
基于IMU的积分，零速修正，轨迹漂移分析。
积分零速修正
20
数据压缩与存储
有损/无损压缩，HDF5格式，高效存储策略。
HDF5压缩
21
多源数据融合
不同频率传感器数据融合，异步数据对齐。
异步融合
22
回放脚本自动化
Python脚本批量回放，结果自动分析报告生成。
自动化报告
23
实时监控与回放切换
在线监控数据，发现问题后回放详细分析。
监控切换
24
传感器故障诊断
数据突变检测，长时间静置检测，异常模式识别。
故障突变
25
融合参数调优
基于回放数据调参，参数敏感性分析，自动调参。
调参敏感性
26
数据回放与仿真结合
回放真实数据驱动仿真模型，半实物仿真。
仿真半实物
27
多平台兼容
ROS1/ROS2、MATLAB、Python，数据格式转换。
ROSMATLAB
28
团队协作
数据标注，问题标签，共享回放平台。
协作标注
29
案例库建设
典型问题案例整理，知识沉淀，快速检索。
案例库知识库
30
未来趋势
学习型IMU融合，端到端回放分析，云端回放平台。
AI云端