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3. 嵌入式传感器融合：加速度计、陀螺仪与磁力计姿态估计

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 核心概念 · 整体框架
课程导入学习目标
02
传感器基础
加速度计 · 陀螺仪 · 磁力计的工作原理与输出特性
传感器基础加速度计
03
坐标系与姿态表示
欧拉角 · 旋转矩阵 · 四元数的定义与转换
坐标系姿态表示
04
加速度计姿态解算
利用重力矢量计算横滚角与俯仰角
加速度计姿态解算利用重力矢量计算…
05
磁力计姿态解算
利用地磁场计算航向角 · 并处理磁偏角与倾斜补偿
磁力计姿态解算利用地磁场计算航…
06
陀螺仪积分与漂移
角速度积分原理 · 漂移来源及误差模型
陀螺仪积分漂移
07
传感器校准
加速度计六面校准 · 陀螺仪零偏校准 · 磁力计椭球拟合
传感器校准加速度计六面校准
08
互补滤波原理
一阶互补滤波的推导与实现
互补滤波原理一阶互补滤波的推…
09
互补滤波实战
基于STM32的加速度计与陀螺仪融合 · 输出实时姿态角
互补滤波实战STM32
10
卡尔曼滤波基础
状态空间模型 · 预测与更新步骤
卡尔曼滤波基础状态空间模型
11
扩展卡尔曼滤波（EKF）用于姿态估计
状态向量 · 观测方程与雅可比矩阵
EKF扩展卡尔曼滤波
12
Mahony滤波算法
四元数互补滤波的推导与实现
Mahony滤波算法
13
Madgwick滤波算法
梯度下降法融合九轴数据 · 实现高精度姿态估计
Madgwick滤波算法
14
传感器融合框架对比
互补滤波 · Mahony · Madgwick
传感器融合框架对…互补滤波
15
磁力计干扰处理
硬铁与软铁校正 · 动态干扰抑制策略
磁力计干扰处理硬铁
16
运动加速度的影响
如何区分重力与线性加速度 · 以及融合策略
运动加速度的影响如何区分重力
17
姿态估计中的时间同步
传感器采样率 · 延迟补偿与插值方法
姿态估计时间同步
18
嵌入式实现优化
定点运算 · 矩阵优化 · 代码效率提升技巧
嵌入式实现优化定点运算
19
实战项目一
基于MPU9250的九轴姿态解算 · 输出欧拉角并显示在OLED上
实战项目一MPU9250
20
实战项目二
基于IMU的平衡小车姿态控制 · 融合滤波与PID控制
实战项目二IMU
21
实战项目三
无人机姿态估计 · 结合气压计与GPS的松耦合融合
实战项目三无人机姿态估计
22
传感器融合中的噪声建模
Allan方差分析 · 随机游走参数辨识
传感器融合噪声建模
23
多传感器冗余与故障检测
一致性检验 · 故障隔离与重构
多传感器冗余故障检测
24
姿态估计的精度评估
静态误差 · 动态跟踪误差 · 测试方法
姿态估计的精度评…静态误差
25
常见问题与调试
数据跳变 · 漂移 · 航向不准的排查与解决
常见问题调试
26
传感器融合在AR/VR中的应用
头部追踪 · 手势识别案例
AR/VR传感器融合
27
传感器融合在机器人导航中的应用
轮式机器人 · 足式机器人姿态估计
传感器融合机器人导航
28
传感器融合在可穿戴设备中的应用
步态分析 · 跌倒检测
传感器融合可穿戴设备
29
综合提升
设计一个自适应融合算法 · 根据运动状态动态调整滤波参数
综合提升设计一个自适应融…
30
课程总结与进阶方向
回顾核心知识 · 推荐学习资源与后续课程
课程总结进阶方向