此示例演示如何从安装在地面车辆上的传感器生成惯性测量单元（IMU）读数。根据传感器的位置，IMU 加速度会有所不同。

一、创建轨迹

指定车辆的航点轨迹并使用计算车辆姿势。

% Sampling rate.
Fs = 100;% Waypoints and times of arrival.
waypoints = [1 1 1; 3 1 1; 3 0 0; 0 0 0];
t = [1; 10; 20; 30];% Create trajectory and compute pose.
traj = waypointTrajectory(waypoints, t, "SampleRate", Fs);
[posVeh, orientVeh, velVeh, accVeh, angvelVeh] = lookupPose(traj, ...t(1):1/Fs:t(end));

二、创建传感器并定义偏移

创建两个由加速度计、陀螺仪和磁力计传感器组成的 9 轴对象。Oneobject 生成安装在车辆原点的 IMU 的读数，另一个生成安装在驾驶员座椅上的 IMU 的读数。接下来，指定车辆原点与安装在驾驶员座椅上的 IMU 之间的偏移量。调用以可视化传感器的位置。

% IMU at vehicle origin.
imu = imuSensor("accel-gyro-mag", "SampleRate", Fs);% IMU at driver's seat.
mountedIMU = imuSensor("accel-gyro-mag", "SampleRate", Fs);% Position and orientation offset of the vehicle and the mounted IMU.
posVeh2IMU = [2.4 0.5 0.4];
orientVeh2IMU = quaternion([0 0 90], "eulerd", "ZYX", "frame");% Visualization.
helperPlotIMU(posVeh(1,:), orientVeh(1,:), posVeh2IMU, orientVeh2IMU);

三、使用车辆轨迹计算 IMU 轨迹

使用该功能计算安装在驾驶员座椅上的 IMU 的地面实况轨迹。此函数使用位置和方向偏移以及车辆轨迹来计算 IMU 轨迹。

[posIMU, orientIMU, velIMU, accIMU, angvelIMU] = transformMotion( ...posVeh2IMU, orientVeh2IMU, ...posVeh, orientVeh, velVeh, accVeh, angvelVeh);

四、生成传感器读数

为安装在车辆原点的 IMU 和安装在驾驶员座椅上的 IMU 生成 IMU 读数。

% IMU at vehicle origin.
[accel, gyro, mag] = imu(accVeh, angvelVeh, orientVeh);% IMU at driver's seat.
[accelMounted, gyroMounted, magMounted] = mountedIMU( ...accIMU, angvelIMU, orientIMU);

五、比较加速度计读数

比较两个 IMU 的加速度计读数。请注意，由于偏离中心位置，x 轴加速度不同。

figure('Name', 'Accelerometer Comparison')
subplot(3, 1, 1)
plot([accel(:,1), accelMounted(:,1)])
legend('Aligned with Vehicle', 'Off-centered')
title('Accelerometer')
ylabel('x-axis (m/s^2)')
subplot(3, 1, 2)
plot([accel(:,2), accelMounted(:,2)])
ylabel('y-axis (m/s^2)')
subplot(3, 1, 3)
plot([accel(:,3), accelMounted(:,3)])
ylabel('z-axis (m/s^2)')

六、比较陀螺仪读数

比较两个 IMU 的陀螺仪读数。

figure('Name', 'Gyroscope Comparison')
subplot(3, 1, 1)
plot([gyro(:,1), gyroMounted(:,1)])
ylim([-0.22 0.1])
legend('Aligned with Vehicle', 'Off-centered')
title('Gyroscope')
ylabel('x-axis (rad/s)')
subplot(3, 1, 2)
plot([gyro(:,2), gyroMounted(:,2)])
ylabel('y-axis (rad/s)')
subplot(3, 1, 3)
plot([gyro(:,3), gyroMounted(:,3)])
ylabel('z-axis (rad/s)')

七、比较磁力计读数

比较两个 IMU 的磁力计读数。

figure('Name', 'Magnetometer Comparison')
subplot(3, 1, 1)
plot([mag(:,1), magMounted(:,1)])
legend('Aligned with Vehicle', 'Off-centered')
title('Magnetometer')
ylabel('x-axis (\muT)')
subplot(3, 1, 2)
plot([mag(:,2), magMounted(:,2)])
ylabel('y-axis (\muT)')
subplot(3, 1, 3)
plot([mag(:,3), magMounted(:,3)])
ylabel('z-axis (\muT)')

八、程序

使用Matlab，点击打开。

打开下面的“GenerateOffcenteredIMUReadingsExample.mlx”文件，点击运行，就可以看到上述效果。

程序下载链接：https://download.csdn.net/download/weixin_45770896/87429178

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