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IMU Filter

Estimar la orientación usando el filtro IMU

Desde R2023b

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  • IMU Filter block

Bibliotecas:
Navigation Toolbox / Multisensor Positioning / Navigation Filters
Sensor Fusion and Tracking Toolbox / Multisensor Positioning / Navigation Filters

Descripción

El bloque IMU Filter Simulink® fusiona datos del sensor del acelerómetro y del giroscopio para estimar la orientación del dispositivo.

Ejemplos

Computar orientación a partir de datos IMU registrados

Computar orientación a partir de datos IMU registrados

Cargue el archivo rpy_9axis en el espacio de trabajo. El archivo contiene datos registrados de los sensores acelerómetro, giroscopio y magnetómetro de un dispositivo que oscila en cabeceo (alrededor del eje y), luego en guiñada (alrededor del eje z) y luego en balanceo (alrededor del eje x). El archivo también contiene la frecuencia de muestreo de la grabación.

Puertos

Entrada

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Lecturas del acelerómetro en el sistema de coordenadas del cuerpo del sensor en m/s2, especificadas como una matriz de números reales N por 3. N es el número de muestras y cada fila tiene el formato [x y z].

Tipos de datos: single | double

Lecturas del giroscopio en el sistema de coordenadas del cuerpo del sensor en rad/s, especificadas como una matriz de números reales de N por 3. N es el número de muestras y cada fila tiene el formato [x y z].

Tipos de datos: single | double

Salida

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Orientación del marco del cuerpo del sensor con respecto al marco de navegación, devuelto como una matriz M por 4 de números reales o una matriz de 3 por 3 por M. Cada fila de la matriz M por 4 representa los cuatro componentes de un quaternion. Cada página de la matriz 3-by-3-by-M representa una matriz de rotación de 3 por 3.

El número de muestras de entrada N y el parámetro Factor de diezmado determinan el tamaño de salida M.

El formato de salida depende del valor del parámetro Formato de orientación.

Tipos de datos: single | double

Velocidad angular, con el sesgo del giroscopio eliminado, en el sistema de coordenadas del cuerpo del sensor en rad/s, devuelta como una matriz M por 3 de números reales.

El número de muestras de entrada N y el parámetro Factor de diezmado determinan el tamaño de salida M.

Tipos de datos: single | double

Parámetros

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Especifique el marco de referencia de navegación como NED (Noreste-Abajo) o ENU (Este-Norte-Arriba).

Especifique el formato en el que se generará Orientation como quaternion o Rotation matrix.

  • quaternion — Orientation genera una matriz de M por 4 de números reales. Cada fila de la matriz representa los cuatro componentes de un quaternion.

  • Rotation matrix — Orientation genera una matriz de 3 por 3 por M, en la que cada página de la matriz es una matriz de rotación de 3 por 3.

El número de muestras de entrada N y el parámetro Factor de diezmado determinan el tamaño de salida M.

Especifique el factor de diezmado mediante el cual reducir la velocidad de datos del sensor de entrada como un entero positivo.

El número de filas de las entradas Accel y Gyro debe ser un múltiplo del factor de diezmado.

Especifique el ruido del proceso inicial como una matriz de números reales de 9 por 9. La variable imufilter.defaultProcessNoise contiene el valor predeterminado.

Especifique la varianza del ruido de la señal del acelerómetro en (m/s2)2 como un escalar real positivo.

Especifique la varianza del ruido de la señal del giroscopio en (rad/s)2 como un escalar real positivo.

Especifique la varianza de la deriva del giroscopio en (rad/s)2 como un escalar real positivo.

Especifique la varianza del ruido de aceleración lineal en (m/s2)2 como un escalar real positivo. El bloque modela la aceleración lineal como un proceso de ruido blanco filtrado de paso bajo.

Especifique el factor de caída para la deriva de aceleración lineal como un escalar en el rango [0 1). Si la aceleración lineal cambia rápidamente, establezca este parámetro en un valor más bajo. Si la aceleración lineal cambia lentamente, establezca este parámetro en un valor más alto. El bloque modela la deriva de la aceleración lineal como un proceso de ruido blanco filtrado de paso bajo.

Seleccione el tipo de simulación a ejecutar entre estas opciones:

  • Interpreted execution — Simular el modelo utilizando el intérprete MATLAB®. Esta opción reduce el tiempo de inicio, pero tiene una velocidad de simulación más lenta que Code generation. Este modo permite depurar el código fuente del bloque.

  • Code generation — Simular el modelo utilizando el código C generado. La primera vez que se ejecuta una simulación en este modo, Simulink genera código C para el bloque. Simulink reutiliza el código C para simulaciones posteriores, siempre que el modelo no cambie. Esta opción requiere tiempo de inicio adicional para la ejecución inicial, pero aumenta la velocidad de las simulaciones posteriores en relación con Interpreted execution.

Capacidades ampliadas

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Historial de versiones

Introducido en R2023b

Consulte también

Objetos

Bloques