01
IMU基础与误差源分析
IMU工作原理、加速度计与陀螺仪误差模型（零偏、刻度因子、交轴耦合）、Allan方差分析。
误差模型Allan方差
02
传感器标定方法
六面静态标定法、转台标定法、温度补偿标定、现场快速标定。
标定温度补偿
03
姿态解算基础
欧拉角、四元数、旋转矩阵、姿态更新算法（龙格库塔法）。
四元数龙格库塔
04
互补滤波融合
互补滤波原理、一阶/二阶互补滤波实现、自适应互补滤波。
互补滤波自适应
05
卡尔曼滤波入门
状态空间模型、预测与更新步骤、协方差矩阵含义、噪声协方差调参。
卡尔曼协方差
06
扩展卡尔曼滤波（EKF）
非线性系统线性化、雅可比矩阵推导、EKF在IMU融合中的应用。
EKF雅可比
07
无迹卡尔曼滤波（UKF）
UT变换、Sigma点选取、UKF与EKF对比。
UKFUT变换
08
误差状态卡尔曼滤波（ESKF）
名义状态与误差状态分离、ESKF在IMU融合中的优势。
ESKF误差状态
09
磁力计融合
地磁模型、磁力计校准（硬铁/软铁）、磁力计辅助航向修正。
磁力计硬铁/软铁
10
气压计融合
气压测高原理、气压计温度补偿、气压计与IMU垂直通道融合。
气压计测高
11
GPS/IMU松耦合
GPS与IMU坐标系对齐、松耦合架构、位置/速度观测更新。
松耦合GPS
12
GPS/IMU紧耦合
原始观测值融合（伪距/伪距率）、模糊度固定、紧耦合优势。
紧耦合伪距
13
视觉惯性里程计（VIO）基础
视觉特征提取与匹配、IMU预积分、VIO系统架构。
VIO预积分
14
多传感器时空同步
时间戳对齐、硬件同步方案、软件插值同步、延迟补偿。
同步延迟补偿
15
精度评估指标体系
绝对轨迹误差（ATE）、相对位姿误差（RPE）、均方根误差（RMSE）、标准差。
ATERPE
16
评估工具与数据集
EVO工具使用、EuRoC数据集、TUM数据集、KITTI数据集评估。
EVOEuRoC
17
离线评估方法
回放数据评估、ground truth对比、误差可视化分析。
离线可视化
18
在线评估方法
实时残差监控、创新序列分析、卡方检验、一致性检验。
在线卡方检验
19
调参方法论
手动调参经验、网格搜索、随机搜索、贝叶斯优化调参。
调参贝叶斯优化
20
噪声参数辨识
Allan方差曲线拟合、功率谱密度估计、噪声参数提取。
Allan功率谱
21
滤波器发散检测与处理
发散原因分析、协方差修正、自适应滤波、鲁棒估计。
发散鲁棒
22
零速修正（ZUPT）
零速检测算法、零速观测更新、步态分析应用。
ZUPT步态
23
运动约束辅助
非完整性约束（NHC）、车辆运动模型、轮速计融合。
NHC轮速计
24
平滑算法
固定区间平滑（RTS平滑）、固定滞后平滑、平滑在事后处理中的应用。
RTS平滑事后处理
25
组合导航系统设计
系统架构设计、传感器选型、通信接口设计、实时性优化。
系统设计实时性
26
硬件在环仿真（HIL）
仿真平台搭建、传感器模拟、故障注入测试。
HIL故障注入
27
实际案例
无人机IMU/GPS融合调优、机器人VIO精度评估、车载组合导航标定。
无人机车载
28
精度提升技巧
奇异值分解（SVD）初始化、动态协方差调整、抗差估计。
SVD抗差估计
29
深度学习辅助IMU
LSTM去噪、CNN特征提取、端到端学习与经典融合对比。
LSTMCNN
30
前沿趋势与总结
事件相机IMU融合、5G辅助定位、多源融合展望、课程总结。
事件相机5G