🧭 惯性导航核心算法
误差补偿实战
📚 30章 · 从原理到前沿
01
1.
惯性导航概述
基本原理 · 发展历程 · 航空航天/无人驾驶/机器人应用 · IMU/加速度计/陀螺仪组成
02
2.
坐标系与姿态表示
地球/导航/载体坐标系 · 欧拉角 · 方向余弦矩阵 · 四元数 · 等效旋转矢量
03
3.
陀螺仪与加速度计原理
MEMS/光纤/激光陀螺仪 · 加速度计原理 · 各类传感器性能对比
04
4.
惯性导航误差源分析
陀螺仪零偏/刻度/安装误差 · 加速度计误差 · 初始对准/计算/环境误差
05
5.
误差建模与标定
确定性/随机误差模型 · Allan方差 · 六位置标定 · 转台/现场标定技巧
06
6.
初始对准技术
粗对准(解析法) · 精对准(罗经法) · 动基座/传递对准 · 对准精度评估
07
7.
捷联惯导姿态更新算法
四元数/等效旋转矢量更新 · 圆锥运动补偿 · 数值积分方法
08
8.
捷联惯导速度与位置更新
比力方程 · 速度/位置更新 · 划桨/涡卷效应补偿
09
9.
捷联惯导系统仿真
仿真框架 · 轨迹生成 · IMU模拟 · 纯惯性解算 · 误差传播特性
10
10.
卡尔曼滤波基础
状态空间 · 五大公式 · 发散抑制 · EKF · UKF
11
11.
组合导航系统架构
松/紧/深组合 · 联邦滤波 · 信息融合策略
12
12.
GPS/INS组合导航
GPS原理/误差 · 位置/速度组合 · 伪距/伪距率 · 杆臂效应补偿
13
13.
视觉/惯性组合导航
视觉SLAM · VIO架构 · IMU预积分 · 数据对齐 · 初始化与重定位
14
14.
激光雷达/惯性组合
激光SLAM · ICP/NDT配准 · LIO架构 · 激光与惯性融合
15
15.
地磁/惯性组合导航
地磁场模型 · 磁力计补偿 · 地磁匹配 · 磁干扰抑制 · 航向修正
16
16.
气压计/惯性组合
气压测高 · 误差模型 · 高度阻尼 · 垂直通道稳定性
17
17.
里程计/惯性组合
轮式里程计 · 航位推算(DR) · 刻度因子标定 · 车辆运动约束
18
18.
零速修正技术
零速检测(方差/能量) · ZUPT卡尔曼滤波 · 步态检测 · 行人导航
19
19.
非线性滤波在惯导中应用
粒子滤波 · CKF · 平方根滤波 · 自适应/鲁棒滤波
20
20.
惯导系统误差补偿实战
温度/非线性/交叉轴耦合 · 振动/冲击误差补偿
21
21.
高精度惯性导航算法
旋转调制 · 双轴旋转 · 系统级标定 · 高精度对准 · 重力扰动补偿
22
22.
惯导系统测试与评估
实验室/现场测试 · 性能指标(定位/姿态精度) · 测试数据分析
23
23.
MEMS传感器应用实战
MPU6050/ICM20948驱动 · 数据读取 · Mahony/Madgwick · 传感器融合
24
24.
基于STM32的惯导开发
硬件平台 · 数据采集 · 姿态解算 · 串口通信 · 上位机显示
25
25.
基于ROS的惯导开发
ROS基础 · IMU驱动 · TF变换 · robot_localization · 多传感器融合
26
26.
惯性导航在无人机中应用
飞控架构 · 姿态/位置估计 · 视觉辅助降落 · 抗风扰控制
27
27.
惯性导航在自动驾驶中应用
车辆运动模型 · IMU+GPS融合 · 车道级/隧道定位 · 多传感器融合
28
28.
惯性导航在机器人中应用
轮式/四足机器人 · 机械臂定位 · AGV导航 · 室内定位方案
29
29.
惯性导航在航天中应用
运载火箭导航 · 卫星姿态 · 再入段/星际着陆 · 航天级IMU
30
30.
前沿技术与发展趋势
芯片原子陀螺 · 量子/仿生/协同导航 · AI辅助 · 未来展望