01
导航基础与坐标系
地球形状与重力场模型 · 地心地固系/导航系/载体坐标系 · 欧拉角/四元数/方向余弦矩阵
坐标系转换
02
惯性导航原理（上）
加速度计与陀螺仪 · 比力方程 · 等效旋转矢量法 · 速度/位置更新
IMU姿态
03
惯性导航原理（下）
捷联惯导初始对准(粗+精) · SINS误差方程推导(姿态/速度/位置)
对准误差
04
卫星导航原理
GPS/北斗信号 · 伪距/载波相位 · 单点/差分(RTK) · 电离层/对流层/多路径
GNSSRTK
05
卡尔曼滤波基础
离散线性系统 · 五大公式(预测+更新) · 调参经验与直观理解
KF估计
06
组合导航滤波器设计
松耦合(位置/速度) · 紧耦合(伪距/伪距率) · 深耦合 · 状态/量测选取
架构耦合
07
惯性/卫星组合导航实战（上）
松耦合GPS/INS建模 · 状态/量测方程 · MATLAB仿真(数据生成+滤波)
MATLAB松耦合
08
惯性/卫星组合导航实战（下）
紧耦合GPS/INS · 模糊度固定/周跳检测 · MATLAB仿真代码
紧耦合模糊度
09
传感器标定与误差补偿
六位置标定法 · 温度补偿 · 零偏稳定性/随机游走(Allan方差)
标定Allan
10
多传感器融合（上）
磁力计原理/地磁模型 · 硬铁/软铁校准 · 磁力计辅助航向
磁力计航向
11
多传感器融合（下）
气压计测高/温度补偿 · 里程计/轮速计 · 视觉/激光雷达融合思路
气压计里程计
12
组合导航系统硬件平台
STM32/ARM/DSP选型 · MEMS选型(MPU6050/ICM/ADIS) · GPS模块(UBLOX/和芯星通)
硬件选型
13
嵌入式软件架构
FreeRTOS任务划分 · 传感器读取/时间同步(PPS) · 数据存储(SD/FATFS)
RTOS同步
14
传感器数据采集与预处理
SPI/I2C驱动 · 原始数据滤波(低通/滑动平均) · 异常值剔除
驱动滤波
15
姿态解算算法（上）
Mahony互补滤波 · Madgwick算法 · 四元数姿态更新
互补滤波四元数
16
姿态解算算法（下）
梯度下降法 · EKF姿态估计 · 多算法融合与性能对比
EKF梯度
17
组合导航系统初始对准
静基座粗对准(解析) · 动基座对准(GPS辅助) · 行进间对准(Transfer Alignment)
对准动基座
18
组合导航系统仿真平台搭建
MATLAB/Simulink轨迹生成 · IMU仿真(含噪声) · GPS仿真数据
仿真Simulink
19
组合导航系统性能评估
定位误差(CEP/DRMS) · 姿态误差 · 可用性/连续性 · 跑车/飞行数据分析
评估CEP
20
实战项目（一）硬件搭建
STM32+MPU6050+UBLOX 微型组合导航硬件搭建与驱动调试
STM32硬件
21
实战项目（二）滤波器移植
嵌入式卡尔曼移植 · 定点数/矩阵运算库 · 实时性调优
移植定点
22
实战项目（三）上位机开发
Python PyQt5可视化 · 实时曲线 · 日志回放
PyQt5上位机
23
实战项目（四）跑车实验
跑车数据分析 · 参数调优 · 时间不同步/丢帧/发散排查
调试排错
24
组合导航进阶（一）因子图
基于因子图优化(iSAM2) · 与经典卡尔曼滤波对比
因子图iSAM2
25
组合导航进阶（二）VIO
视觉惯性里程计(VIO) · VINS-Mono框架 · 与纯惯性/视觉对比
VIOVINS
26
组合导航进阶（三）LIO
激光雷达惯性里程计(LIO) · LIO-SAM框架 · 多传感器时空标定
LIO标定
27
自动驾驶中的应用
高精度地图/车道级定位 · GPS+IMU+LiDAR+Camera融合
自动驾驶多传感器
28
无人机中的应用
飞控导航一体化 · 抗磁/抗风扰 · 导航降级策略
无人机降级
29
机器人中的应用
AGV/AMR导航 · 室内外无缝切换 · 低成本MEMS权衡
机器人AGV
30
发展趋势与总结
PPP-RTK/星基增强 · 芯片级导航(SOC) · AI辅助 · 学习路径建议
趋势AI