01
传感器仿真概述
什么是传感器仿真、为什么需要传感器仿真、仿真在开发流程中的位置。
概念导论
02
仿真环境搭建
Python环境配置、必要的第三方库安装（numpy, matplotlib, scipy）。
环境Python
03
传感器模型基础
传感器数学模型、传递函数、噪声模型、线性与非线性特性。
建模理论
04
温度传感器仿真
热敏电阻模型、线性温度传感器模型、仿真数据生成与可视化。
温度可视化
05
压力传感器仿真
压阻式传感器模型、电容式传感器模型、压力-电压转换曲线。
压力曲线
06
加速度计仿真
MEMS加速度计原理、三轴加速度数据生成、噪声叠加与滤波。
MEMS滤波
07
陀螺仪仿真
角速度传感器模型、漂移特性仿真、零偏稳定性模拟。
IMU漂移
08
磁力计仿真
地磁场模型、磁力计校准仿真、硬铁/软铁干扰模拟。
磁场校准
09
超声波传感器仿真
飞行时间模型、波束角模拟、多路径效应仿真。
声波ToF
10
红外传感器仿真
热释电模型、距离-电压特性、环境干扰模拟。
红外干扰
11
激光雷达仿真
点云生成模型、扫描模式模拟、反射率与距离关系。
LiDAR点云
12
摄像头传感器仿真
针孔相机模型、畸变模型、光照与噪声模拟。
视觉畸变
13
GPS传感器仿真
卫星几何分布、伪距测量、多路径与电离层误差。
卫星定位
14
IMU融合仿真
加速度计+陀螺仪数据融合、互补滤波算法仿真。
融合滤波
15
传感器标定仿真
最小二乘法标定、非线性校正、温度补偿仿真。
标定补偿
16
传感器故障注入仿真
偏置故障、漂移故障、卡死故障、噪声异常。
故障注入
17
多传感器时间同步仿真
时间戳对齐、插值同步、硬件触发模拟。
同步时间
18
传感器数据采集脚本
串口数据读取、文件日志解析、实时数据流处理。
采集脚本
19
传感器数据预处理
去噪滤波（移动平均、中值滤波、卡尔曼滤波）。
滤波预处理
20
传感器数据可视化
实时波形显示、3D姿态可视化、热力图绘制。
可视化3D
21
传感器性能评估
精度、分辨率、线性度、重复性、迟滞性仿真分析。
评估指标
22
传感器配置参数管理
YAML配置文件解析、参数动态调整、配置校验。
配置YAML
23
传感器仿真测试框架
单元测试、集成测试、回归测试脚本编写。
测试框架
24
传感器仿真与ROS集成
ROS消息发布/订阅、bag文件录制与回放。
ROS集成
25
传感器仿真与MATLAB/Simulink联合
数据接口、协同仿真、结果对比。
MATLAB联合
26
传感器仿真性能优化
向量化计算、多线程加速、GPU加速入门。
优化GPU
27
传感器仿真案例：自动驾驶
环境感知传感器套件仿真。
案例自动驾驶
28
传感器仿真案例：机器人导航
机器人导航传感器配置与仿真。
案例机器人
29
传感器仿真案例：工业物联网
工业物联网传感器网络仿真。
案例IIoT
30
传感器仿真综合实战
从需求分析到仿真报告生成的全流程实践。
实战全流程