北航惯性导航综合实验一实验报告
惯性导航实验
惯性导航实验一、 实验目的1、了解惯性导航设备;2、掌握惯性导航设备的物理连接；3、掌握惯性导航信息的处理方法；4、掌握惯性导航方法并学会用编程实现惯性导航算法。
二、 实验器材YH-5000AHRS ；工业控制计算机；数据采集软件； 稳压电源；串口连接线； 三、 实验原理 （1） 姿态解算基于四元数法解算姿态矩阵。
p j p i p l Q +++=21 （1）⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--++----+++---+=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡b b b p b b b b p p p z y x C z y x p p p l lp p p lp p p lp p p p p p l lp p p lp p p lp p p p p p l z y x 222123213223113223212223212313212322212)(2)(2)(2)(2)(2)(2 （2） b pbQw Q 21= （3） 上述微分方程表示成矩阵形式：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡321321000021p p p l w w w w w w w w w w w w p p p l b pbxb pbyb pbzb pbxb pbz bpbyb pby b pbz b pbx b pbz b pbyb pbx（4）初始四元数的确定计算如下：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--++=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡2cos 2cos 2sin 2sin 2sin 2cos 2cos 2sin 2sin 2sin 2cos 2cos 2sin 2cos 2sin 2cos 2sin 2cos 2sin2sin2sin2cos2cos2cos )0(3)0(2)0()0(0000000000000000000001γθϕγθϕγθϕγθϕγθϕγθϕγθϕγθϕG G G G G G G G p p p l （5） 用四阶龙格库塔法解（4）的微分方程；⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=333231232221131211T T T T T T T T T C p b由p b C 中提取γϕλ，，G231sin T -=主λ22211tan T T G -=主ϕ )(tan 33131T T --=主γ 从而可得到：主λλ=⎪⎩⎪⎨⎧<>+>><+=0,020,002122212222T T T T T GG G G πϕϕπϕϕ主主主⎩⎨⎧<>=0,)(-0331333T T sign T πγγγ （2） 速率位置解算将加速度测量的沿坐标系轴向的比力bib a 转换成沿着导航坐标系轴向的比力p ib a ,则速度方程为:p p epp ep p ib p ep g V w a V +⨯+Ω-=)2( 展开得到：⎪⎩⎪⎨⎧-+Ω-+Ω+=+Ω+Ω-=+Ω-Ω+=gV w V w a V V w V a V V w V a V p epy p epx p x p epx p epy p y p ibz p epzp epz p epx p x p epx p z p iby p epy p epzp epy p y p epy p z p ibx p epx )2()2()2(2)2(2 由于Ω,pep w 都很小，故而速度方程简化为：⎪⎩⎪⎨⎧-===ga V a V a V p ibz pepz piby p epy p ibxp epx用一阶欧拉法解，则：⎪⎩⎪⎨⎧+-=++=++=+)(*)()()(*)()(*)(t V T g a T t V t V T a T t V t V T a T t V p epz p ibz p epzpepy p iby p epy pepx p ibx p epx 其中T 为采样时间。
北航惯性导航综合实验四实验报告
基于运动规划的惯性导航系统动态实验二零一三年六月十日实验4.1 惯性导航系统运动轨迹规划与设计实验一、实验目的为进行动态下简化惯性导航算法的实验研究，进行路径和运动状态规划，以验证不同运动状态下惯导系统的性能。
通过实验掌握步进电机控制方法，并产生不同运动路径和运动状态。
二、实验内容学习利用6045B 控制板对步进电机进行控制的方法，并控制电机使运动滑轨产生定长运动和不同加速度下的定长运动。
三、实验系统组成USB_PCL6045B 控制板（评估板）、运动滑轨和控制计算机组成。
四、实验原理IMU安装误差系数的计算方法USB_PCL6045B 控制板采用了USB 串行总线接口通信方式，不必拆卸计算机箱就可以在台式机或笔记本电脑上进行运动控制芯片PCL6045B 的学习和评估。
USB_PCL6045B 评估板采用USB 串行总线方式实现评估板同计算机的数据交换，由评估板的FIFO 控制回路完成步进电机以及伺服电机的高速脉冲控制，任意 2 轴的圆弧插补，2-4 轴的直线插补等运动控制功能。
USB_PCL6045B 评估板上配置了全部PCL6045B 芯片的外部信号接口和增量编码器信号输入接口。
由USB_PCL6045B 评估测试软件可以进行PCL6045B 芯片的主要功能的评估测试。
图4-1-1USB_PCL6045B 评估板原理框图如图4-1-1 所示，CN11 接口主要用于外部电源连接，可以选择DC5V 单一电源或DC5V/24V 电源。
CN12 接口是USB 信号接口，用于USB_PCL6045B 评估板同计算机的数据交换。
USB_PCL6045B 评估板已经完成对PCL6045B 芯片的底层程序开发和硬件资源与端口的驱动，并封装成156 个API 接口函数。
用户可直接在VC 环境下利用API 接口函数进行编程。
五、实验内容1、操作步骤1）检查电机驱动电源（24V）2）检查USB_PCL6045B 控制板与上位机及电机驱动器间的连接电缆3）启动USB_PCL6045B 控制板评估测试系统检查系统是否正常工作。
北航惯性导航综合实验五实验报告
惯性导航技术综合实验实验五惯性基组合导航及应用技术实验惯性/卫星组合导航系统车载实验一、实验目的①掌握捷联惯导/GPS组合导航系统的构成和基本工作原理；②掌握采用卡尔曼滤波方法进行捷联惯导/GPS组合的基本原理；③掌握捷联惯导 /GPS组合导航系统静态性能；④掌握动态情况下捷联惯导 /GPS组合导航系统的性能。
二、实验内容①复习卡尔曼滤波的基本原理（参考《卡尔曼滤波与组合导航原理》第二、五章）；②复习捷联惯导/GPS组合导航系统的基本工作原理（参考以光衢编著的《惯性导航原理》第七章）；三、实验系统组成①捷联惯导/GPS组合导航实验系统一套；②监控计算机一台。
③差分GPS接收机一套；④实验车一辆；⑤车载大理石平台；⑥车载电源系统。
四、实验内容1）实验准备①将IMU紧固在车载大理石减振平台上，确认IMU的安装基准面紧靠实验平台；②将IMU与导航计算机、导航计算机与车载电源、导航计算机与监控计算机、GPS 接收机与导航计算机、GPS 天线与GPS 接收机、GPS 接收机与GPS 电池之间的连接线正确连接；③ 打开GPS 接收机电源，确认可以接收到4颗以上卫星； ④ 打开电源，启动实验系统。
2） 捷联惯导/GPS 组合导航实验① 进入捷联惯导初始对准状态，记录IMU 的原始输出，注意5分钟内严禁移动实验车和IMU ；② 实验系统经过5分钟初始对准之后，进入导航状态； ③ 移动实验车，按设计实验路线行驶；④ 利用监控计算机中的导航软件进行导航解算，并显示导航结果。
五、 实验结果及分析(一)理论推导捷联惯导短时段（1分钟）位置误差，并用1分钟惯导实验数据验证。
1、一分钟惯导位置误差理论推导：短时段内（t<5min ），忽略地球自转0ie ω=，运动轨迹近似为平面1/0R =，此时的位置误差分析可简化为：（1） 加速度计零偏∇引起的位置误差：210.88022t x δ∇==m （2） 失准角0φ引起的误差：202 0.92182g t x φδ==m （3） 陀螺漂移ε引起的误差：330.01376g t x εδ==m 可得1min 后的位置误差值123 1.8157m x x x x δδδδ=++= 2、一分钟惯导实验数据验证结果：（1）纯惯导解算1min 的位置及位置误差图：lat0.01s 度lon0.01s度北向位移误差0.01sm 东向位移误差0.01sm（2）纯惯导解算1min 的速度及速度误差图：-100-50050Vx0.01s m /s020406080Vy0.01sm /s100020003000400050006000-0.4-0.3-0.2-0.10Vx 误差0.01s m /s100020003000400050006000-0.1-0.0500.050.1Vy 误差0.01sm /s实验结果分析：纯惯导解算短时间内精度很高，1min 的惯导解算的北向最大位移误差，东向最大位移误差，可见实验数据所得位置误差与理论推导的位置误差在同一数量级，结果不完全相同是因为理论推导时做了大量简化，而且实验时视GPS 为真实值也会带来误差；另外，可见1min 内纯惯导解算的东向速度最大误差s ，北向速度最大误差s 。
指北方位平台惯导系统导航解算报告
五 源程序
1matlab源程序
clear all
clc
close all
load('F:\fw.mat')
formatlong;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%变量的定义及预处理%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
J=zeros(1,60001);%定义经度数组变量
图4解算程序流程图
通过C语言解算的最终结果如图5所示
图5 C语言解算结果
四学习小结
通过程序解算，得到了飞机飞行的实际轨迹并计算了平台的指令角速度，更深刻的理解了指北方位惯导系统的工作原理及结算方法。
本次结算中的积分运算采用了前向切线逼近的方法，会存在一定的原理误差，为了减小原理误差，可分别采用前向逼近和后向逼近再取平均的方法，原理如图6所示（以y=2x积分为例，三种算法分别为y(1,i)=t(i)^2;y(2,i)=y(2,i-1)
//printf("%lf ",num[j]);
}
//printf("\n"/
/*---------去掉有害加速度-----------*/
a1=2*w1*sin(L)*v2+(v1*v2/R1)*tan(L);
a2=-2*w1*sin(L)*v1-v1*v1/R1*tan(L);
v(1)=a(1)*0.01+v(1);
v(2)=a(2)*0.01+v(2);%速度解算
L(i+1)=L(i)+v(1,2)/Ry*0.01;%纬度计算
J(i+1)=J(i)+v(1,1)/Rx/cos(L(i+1))*0.01;%经度计算
陀螺仪实验报告
university of science and technology of china 96 jinzhai road, hefei anhui 230026,the people’s republic of china陀螺仪实验实验报告李方勇 pb05210284 sist-05010 周五下午第29组2号2006.10.22 实验题目陀螺仪实验（演示实验）实验目的1、通过测量角加速度确定陀螺仪的转动惯量；2、通过测量陀螺仪的回转频率和进动频率确定陀螺仪的转动惯量；3、观察和研究陀螺仪的进动频率与回转频率与外力矩的关系。
实验仪器①三轴回转仪；②计数光电门；③光电门用直流稳压电源（5伏）；④陀螺仪平衡物；⑤数字秒表（1/100秒）；⑥底座（2个）；⑦支杆（2个）；⑧砝码50克+10克（4个）；⑨卷尺或直尺。
实验原理1、如图2用重物（砝码）落下的方法来使陀螺仪盘转动，这时陀螺仪盘的角加速度?为：?=d?r/dt=m/ip (1) 式中?r为陀螺仪盘的角速度，ip为陀螺仪盘的转动惯量。
m=f.r为使陀螺仪盘转动的力矩。
由作用和反作用定律，作用力为：f=m(g-a) (2) 式中g为重力加速度，a为轨道加速度（或线加速度）轨道加速度与角加速度的关系为：a=2h/tf2； ?=a/r (3) 式中h为砝码下降的高度，r如图1所示为转轴的半径，tf为下落的时间。
将(2)(3)代入(1)2ip?2mr2t?h2mgr可得： (4)2f测量多组tf和h的值用作图法或最小二乘法拟合数据求出陀螺仪盘的转动惯量。
2、如图3所示安装好陀螺仪，移动平衡物w使陀螺仪ab轴（x轴）在水平位置平衡，用拉线的方法使陀螺仪盘绕x轴转动（尽可能提高转速），此时陀螺仪具有常数的角动量l：l=ip.?r (5) 当在陀螺仪的另一端挂上砝码m（50g）时就会产生一个附加的力矩m*，这将使原来的角动量发生改变：dl/dt=m*=m*gr* (6) 由于附加的力矩m*的方向垂直于原来的角动量的方向，将使角动量l变化dl，由图1可见： dl=ld?这时陀螺仪不会倾倒，在附加的力矩m*的作用下将会发生进动。
惯导实习报告
一、前言惯性导航系统（Inertial Navigation System，简称INS）是一种基于物体自身运动状态进行导航定位的系统。
在军事、民用等领域具有广泛的应用。
为了深入了解惯导系统的原理和应用，我们于近期进行了惯导实习。
以下是对本次实习的总结和报告。
二、实习目的1. 了解惯性导航系统的基本原理和组成；2. 掌握惯导系统的安装、调试和操作方法；3. 通过实际操作，提高动手能力和解决实际问题的能力；4. 为今后从事相关领域的工作奠定基础。
三、实习内容1. 惯性导航系统原理（1）惯性导航系统概述惯性导航系统是利用物体惯性原理进行导航定位的一种系统。
它通过测量物体运动过程中的加速度、速度和位置等参数，实时计算出物体的运动轨迹和位置。
（2）惯性导航系统组成惯性导航系统主要由惯性测量单元（IMU）、数据处理单元和显示单元组成。
2. 惯导系统安装与调试（1）安装将惯导系统按照说明书要求安装到试验平台上，确保安装牢固。
（2）调试连接电源和通信线，启动系统，进行自检。
检查各部件工作状态，确保系统正常运行。
3. 惯导系统操作（1）启动系统按下启动按钮，系统开始工作。
（2）输入初始数据输入起始位置、速度和航向等初始数据。
（3）实时监测观察系统实时显示的加速度、速度和位置等信息，分析系统工作状态。
（4）数据记录记录实验过程中各参数的变化情况，为后续分析提供依据。
四、实习总结1. 通过本次实习，我们掌握了惯性导航系统的基本原理和组成，了解了惯导系统的安装、调试和操作方法。
2. 在实际操作过程中，我们遇到了一些问题，如系统不稳定、数据误差等。
通过查阅资料和请教指导老师，我们找到了解决问题的方法，提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
3. 本次实习使我们认识到，惯性导航系统在实际应用中具有重要意义，为今后从事相关领域的工作打下了基础。
五、心得体会1. 实习过程中，我们充分认识到理论知识与实际操作相结合的重要性。
只有将所学知识运用到实际工作中，才能更好地提高自己的能力。
北航惯性导航综合实验五实验报告
惯性导航技术综合实验实验五惯性基组合导航及应用技术实验惯性/卫星组合导航系统车载实验一、实验目的①掌握捷联惯导/GPS组合导航系统的构成和基本工作原理；②掌握采用卡尔曼滤波方法进行捷联惯导/GPS组合的基本原理；③掌握捷联惯导/GPS组合导航系统静态性能；④掌握动态情况下捷联惯导/GPS组合导航系统的性能。
二、实验内容①复习卡尔曼滤波的基本原理（参考《卡尔曼滤波与组合导航原理》第二、五章）；②复习捷联惯导/GPS组合导航系统的基本工作原理（参考以光衢编著的《惯性导航原理》第七章）；三、实验系统组成①捷联惯导/GPS组合导航实验系统一套；②监控计算机一台。
③差分GPS接收机一套；④实验车一辆；⑤车载大理石平台；⑥车载电源系统。
四、实验内容1）实验准备①将IMU紧固在车载大理石减振平台上，确认IMU的安装基准面紧靠实验平台；②将IMU与导航计算机、导航计算机与车载电源、导航计算机与监控计算机、GPS接收机与导航计算机、GPS天线与GPS接收机、GPS接收机与GPS电池之间的连接线正确连接；③打开GPS接收机电源，确认可以接收到4颗以上卫星；④ 打开电源，启动实验系统。
2） 捷联惯导/GPS 组合导航实验① 进入捷联惯导初始对准状态，记录IMU 的原始输出，注意5分钟内严禁移动实验车和IMU ；② 实验系统经过5分钟初始对准之后，进入导航状态； ③ 移动实验车，按设计实验路线行驶；④ 利用监控计算机中的导航软件进行导航解算，并显示导航结果。
五、 实验结果及分析(一) 理论推导捷联惯导短时段（1分钟）位置误差，并用1分钟惯导实验数据验证。
1、一分钟惯导位置误差理论推导：短时段内（t<5min ），忽略地球自转0ie ω=，运动轨迹近似为平面1/0R =，此时的位置误差分析可简化为：（1） 加速度计零偏∇引起的位置误差：210.88022t x δ∇==m （2） 失准角0φ引起的误差：202 0.92182g t x φδ==m （3） 陀螺漂移ε引起的误差：330.01376g t x εδ==m 可得1min 后的位置误差值123 1.8157m x x x x δδδδ=++= 2、一分钟惯导实验数据验证结果：（1）纯惯导解算1min 的位置及位置误差图：lat0.01s 度lon0.01s度北向位移误差0.01sm 东向位移误差0.01sm（2）纯惯导解算1min 的速度及速度误差图：-100-50050Vx0.01s m /s020406080Vy0.01sm /s100020003000400050006000-0.4-0.3-0.2-0.10Vx 误差0.01s m /s100020003000400050006000-0.1-0.0500.050.1Vy 误差0.01sm /s实验结果分析：纯惯导解算短时间内精度很高，1min 的惯导解算的北向最大位移误差-2.668m ，东向最大位移误差-8.231m ，可见实验数据所得位置误差与理论推导的位置误差在同一数量级，结果不完全相同是因为理论推导时做了大量简化，而且实验时视GPS 为真实值也会带来误差；另外，可见1min 内纯惯导解算的东向速度最大误差-0.2754m/s ，北向速度最大误差-0.08027m/s 。
北航惯导第一次大作业
《惯性导航原理》第一次大作业一、 原理分析惯导系统为指北方位的平台系统，则利用比力方程以及陀螺提供的东、北、天三个比力数据，即可计算得到在每个数据采集点的平台即时速度，再通过经纬度的计算公式，就可以得到每个数据采集点平台的即时经纬度，以每个数据采集点为下一个采集点的起点，即可对速度和经纬度进行累计计算，从而得到平台在运动过程中任意时刻的速度和位置情况。
运动过程中任意时刻的速度和位置情况。
1.模型公式的推导载体相对地球运动时，载体相对地球运动时，加速度计测得的比力表达式，加速度计测得的比力表达式，加速度计测得的比力表达式，称为比力方程，称为比力方程，称为比力方程，方程如方程如下：下：g V V f epep ieep-´++=)2(vv （1）在指北方案中，平台模拟地理坐标系，将上式中平台坐标系用地理坐标系代入得：入得：t tt ett iettgV f V+´+-=)2(v v （2）系统中测量的是比力分量，将上式写成分量形式系统中测量的是比力分量，将上式写成分量形式=-+ （3） 又因为地球的自转角速率为：又因为地球的自转角速率为：(4)地理坐标系相对于地球坐标系的角速率为：地理坐标系相对于地球坐标系的角速率为：= (5)将（将（44）（5）两个式子带入（）两个式子带入（33）式，即可得到如下方程组：）式，即可得到如下方程组：（6）2.速度计算作业要求只考虑水平通道，作业要求只考虑水平通道，因此只需要计算正东、因此只需要计算正东、因此只需要计算正东、正北两个方向的速度即可。
正北两个方向的速度即可。
正北两个方向的速度即可。
理理论上计算得到t x V 、t y V 后，再积分一次可得到速度值，即后，再积分一次可得到速度值，即ïîïíì+=+=òòt t y t y t ytt x t x tx V dt V V V dt V V 000但在本次计算过程中，三个方向的速度均是从零开始在各时间节点上的累加，并不是t的函数，因此速度计算可以由以下方程组实现：（7）此方程组表示了从第i 个采集点到第（个采集点到第（i+1i+1i+1）个采集点的速度递推公式。
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实验一陀螺仪关键参数测试与分析实验加速度计关键参数测试与分析实验二零一三年五月十二日实验一陀螺仪关键参数测试与分析实验一、实验目得通过在速率转台上得测试实验,增强动手能力与对惯性测试设备得感性认识；通过对陀螺仪测试数据得分析,对陀螺漂移等参数得物理意义有清晰得认识,同时为在实际工程中应用陀螺仪与对陀螺仪进行误差建模与补偿奠定基础。
二、实验内容利用单轴速率转台,进行陀螺仪标度因数测试、零偏测试、零偏重复性测试、零漂测试实验与陀螺仪标度因数与零偏建模、误差补偿实验。
三、实验系统组成单轴速率转台、MEMS 陀螺仪(或光纤陀螺仪)、稳压电源、数据采集系统与分析系统。
四、实验原理1.陀螺仪原理陀螺仪就是角速率传感器,用来测量载体相对惯性空间得角速度，通常输出与角速率对应得电压信号。
也有得陀螺输出频率信号(如激光陀螺）与数字信号（把模拟电压数字化)。
以电压表示得陀螺输出信号可表示为:(1-1）式中就是与比力有关得陀螺输出误差项，反映了陀螺输出受比力得影响,本实验不考虑此项误差。
因此，式（１－１）简化为(１-2）由（１－2）式得陀螺输出值所对应得角速度测量值:(1－3) 对于数字输出得陀螺仪,传感器内部已经利用标度因数对陀螺仪模拟输出进行了量化,直接输出角速度值,即：（１－4）就是就是陀螺仪得零偏，物理意义就是输入角速度为零时，陀螺仪输出值所对应得角速度。
且(１-5) 精度受陀螺仪标度因数、随机漂移、陀螺输出信号得检测精度与得影响。
通常与表现为有规律性,可通过建模与补偿方法消除,表现为随机特性,可通过信号滤波方法抵制。
因此，准确标定与就是实现角速度准确测量得基础。
五、陀螺仪测试实验步骤1)标度因数与零偏测试实验ａ、接通电源，预热一定时间;b、陀螺工作稳定后，测量静止情况下陀螺输出并保存数据;c、转台正转,测试陀螺仪输出,停转;转台反转，测试陀螺仪输出,停转。
在正转与反转时测试陀螺仪输出量,并分别保存数据;d、改变转台输入角速率重复步骤c,正负角速率得速率档分别不少于5 个(按军标要求就是11 个);e、转速结束后，当转台静止时,采集陀螺仪输出数据,并保存。
f、根据最小二乘法公式(1－６)(1-7) 计算陀螺标度因数与零偏。
2)零漂测试(零偏稳定性）在静止下采集陀螺仪数据，并由测试数计算陀螺仪零偏稳定性。
军标中通常得测试时间就是1 小时，并对所采集得数据进行1 秒、１0 秒及100秒等不同时间得平滑。
本实验中可采集数据10 分钟左右，并分别进行1 秒、10 秒及100 秒平滑。
按如下公式(1-８) 计算陀螺仪零偏稳定性，并进行比较。
3)零偏重复性测试a、令转台某角速度200下进行正转，转速平稳后,采集陀螺输出数据,并保存。
ｂ、令转台某角速度－2０0下进行反转,转速平稳后,采集陀螺输出数据,并保存。
c、按计算陀螺零偏;d、关掉陀螺电源,并重新启动,重复步骤a、ｂ;ｅ、重复步骤d 进行3-５次,共得到陀螺零偏５－７个;f、对5-７个陀螺零偏按下式(1-9)(１-９) 求均方差,得零偏重复性指标。
六、实验结果1.数据处理将原始数据剔除后绘图如下2.计算陀螺标度因数与零偏根据陀螺在10°/s,2０°/s,40°/s，60°/s ,80°/s角速率下正反转得输出,分别求得正转下陀螺得标度因数与零偏，及反转下陀螺得标度因数与零偏，然后求得均值。
= 0、99０1= 0、03583.零偏稳定性对所采集得数据进行１秒、10 秒及１0０秒等不同时间得平滑,如下图。
零漂计算结果（1000s平滑):Bs= ０、０14４4.零偏重复性以角速度40°／ｓ正反转,共采集5组数据组号陀螺零偏1 0、18789２0、１７８4４3 0、1６965４０、1８4595 ０、１9401七,实验小结由零漂平滑后得结果可知，对采集得数据平滑时间长可以提高零偏得稳定性。
八，源程序％%%%加载数据%％%%%%％％%%%%％%％％%%%%%%%%％%％%％%%%%%%%％%%%Gyrｏ_0eｎd＝load('Ｅ:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Ｇyro_ｄata\１标度因数与零偏测试＼Gyｒo＿0enｄ、txt');Gyro＿0starｔ=loａｄ（'E:＼惯性器件综合实验＼惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyrｏ_ｄata ＼1 标度因数与零偏测试\Gｙro_0staｒt、tｘt');Gyro_1０n=lｏad(＇E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\１\惯导实验1实验数据＼Gｙro_ｄａta＼1标度因数与零偏测试＼Gｙrｏ_１0n、txt＇);Gyro_１０p=lｏaｄ('E:＼惯性器件综合实验\惯性导航试验数据＼1＼惯导实验1实验数据\Gyrｏ_daｔa ＼1 标度因数与零偏测试\Ｇｙro_10p、txt');Gyro＿20n=loaｄ('E:\惯性器件综合实验＼惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyrｏ_data\1 标度因数与零偏测试\Gｙｒo＿２0n、txt＇)；Gyrｏ＿2０ｐ＝ｌoaｄ('E:＼惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\１\惯导实验1实验数据\Gｙro_ｄａta\１标度因数与零偏测试＼Gyro_2０p、ｔｘt＇）;Gyro_40ｎ＝ｌoad(＇Ｅ:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\１＼惯导实验1实验数据\Gyｒｏ_data ＼1 标度因数与零偏测试\Gyro_40n、txｔ')；Gｙro＿40p=load('Ｅ:＼惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyｒo＿ｄaｔa\1 标度因数与零偏测试\Gｙro_４0p、tｘt＇);Gyro_60n=load（＇E:\惯性器件综合实验＼惯性导航试验数据\１\惯导实验1实验数据\Gｙro_datａ\１标度因数与零偏测试\Ｇyｒo_６0ｎ、txｔ');Ｇyro_60ｐ=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyrｏ_data\1 标度因数与零偏测试＼Gyｒo_６0p、txt＇）;Gyro_8０n=load('E:\惯性器件综合实验＼惯性导航试验数据\1＼惯导实验1实验数据＼Gyｒo_ｄａtａ＼1 标度因数与零偏测试\Gyro_8０n、ｔxt'）;Gyrｏ_８0ｐ＝loａｄ（'E:\惯性器件综合实验＼惯性导航试验数据\１＼惯导实验1实验数据\Gyrｏ_data ＼1 标度因数与零偏测试＼Gyrｏ_8０p、txｔ');%%%%%%%%%%%％剔除不合格数据%%％%%%%%%%%%％%%%%%%%％%%%%％%%%%%Gyro_1０p=Gyｒo_1０p(find((Gyｒｏ_10p>９)&(Gyro_10ｐ<11）))；Gyrｏ_20p=Gyrｏ＿20p（fｉnd((Gyrｏ_20ｐ>15)&(Gyro_20p<25）））；Gyｒo_40n=Gyro_4０n(find（（Gｙro＿４0n>－50)＆(Ｇyro_4０n<0)));Gｙro_40p=Gyro＿4０p(fiｎd((Gyro_40p>35）&（Gyｒo＿40p<45))）；Gyrｏ_6０p＝Gyrｏ_60p(find((Gｙro_6０p>5０)＆(Gyro＿60p<70)）);Gyrｏ＿8０ｐ=Gyｒo_８0p(fｉnd((Ｇyｒo_80p>70)&(Gyｒo＿80ｐ<９0)));for i=１:1１14５k(i）=ｉ；endploｔ(ｋ,Gyｒo_0end（1:１114５,1),'r'，k,Ｇｙｒo_0staｒt(1:１1１45,1),'r',k,Gｙro＿1０n(1:11１45,1),'ｒ'，k，Ｇyro_10p（1:１114５,1),＇r＇,k,Ｇyro＿2０n(1：11１45,1),'ｒ'，k,Gyｒｏ＿20p （１:1114５,1),'r',k,Ｇyro_40ｎ(1：11145,1),'r＇,k,Gyro＿4０p(１:111４５,１），'r',ｋ，Gyro＿４０n(1:１1１45,1），'ｒ＇,k，Gyrｏ_60ｎ(1:11１４5,1),＇r',k,Ｇyro_６0ｐ(1:11145,１)，'r',k,Ｇyro＿80n(1:１1145，1）,'r＇,k,Gyro_８0p（1:11１45,1),＇r'）;tｉｔｌe(＇剔除数据后',＇foｎtsｉzｅ',12);xlabel(＇时间t（s)',＇fｏntsize',１２);ylａbel('度/秒','fｏntｓizｅ'，12)；%%%％%%%%%%%%%５5５5计算标度因数％%％%%%%％%%％％％％%%%％%%%%%%5Gｙrｏ_0end１=meaｎ(Gｙro＿0eｎd);Gyro_0staｒｔ１=mｅａｎ(Ｇyｒo_0ｓｔarｔ)；Ｇyro_10ｎ1=ｍｅaｎ(Gyrｏ＿10n）;Gｙrｏ_10p１=mean(Ｇyro_10ｐ);Gyｒo_20ｎ1=ｍean(Ｇyro_20ｎ）;Ｇyro_20ｐ１=ｍeaｎ（Ｇyrｏ_20ｐ)；Gyrｏ＿40n1＝ｍeａn(Gｙro_4０ｎ）;Gyro_４0p１=mｅａn（Gyｒo_40p)；Ｇｙro_６0n1=meaｎ(Ｇyｒｏ＿60ｎ）;Gｙro＿60ｐ1=meaｎ（Gyro＿60p);Ｇｙro＿80p１=meａn（Gyro＿8０ｐ);Gyro_８0n１=mean(Gyro_80n)；%%%%%%%%求正转标度因数％%％％%％F=[Gyro＿１0ｐ1 Gｙrｏ_20p１Ｇyro_40ｐ１ Gyro_60p１ Gｙro_８０p1］;Ｗ＝[1０ 20 40 6080]；J=[Gyro_10p1*10 Gyrｏ＿20p1*20Ｇyｒo_40ｐ1*4０ Gyro_60p1＊６0 Gyro＿８0p1*８0];ＫG0=（sum(J)－(sum(Ｆ)＊sum(Ｗ))／5）/(ｓｕm（Ｗ、＾2）-(sum(W）*sｕm(W))/5); %%%％0、990５%%%%％%求反转标度因数%%%%％%%％%%%F1＝［Gyｒo_1０ｎ1 Gyro_20n1 Gｙro_40ｎ1 Gｙrｏ＿60n１ Gyｒo_８０n1];Ｗ1=[１020 ４0 6080］;J1＝[Gyro_10n1*(１0) Gyro_２0n1*(２0)Ｇyｒo_40n１*(4０）Gyrｏ_60n1*(６0) Gyro＿8０n1*(８0)];ＫG1=-(ｓum(J1）－(sum(F1)*sum(W1)）／5）/（sum(Ｗ1、^２）-(sum(W１)*sum(W1))/５）; %%%%%0、9８95ＫG=(KG0+KＧ1)/2; ％％％%%0、9901%%%%%%%%％％％％%％%%%%％%%％％％%％求零偏％%%%%%%%%％%%%%％%%％%%55F0=-（sum(F1)/5+ＫG*sｕm(W１)/５）;F０1=sum(Ｆ)/５-KG*ｓuｍ（W)/5;F0=（F0＋F０1)/2; ％%%%%%%%%%%％%%%%%% F０=0、3580％%％%%％%％%%%加载静止时得数据％%%%%%%%％%%%%%%%%%%%%%%%％%%%Gyro_ｒeｓult＝ｌoad(＇E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gｙrｏ_data\2零偏稳定性测试＼Ｇyro_result、txt');Gyro_reｓuｌｔ=Gyｒｏ＿resｕlt(ｆｉnd（（Ｇyro_ｒｅsulｔ>－０、8)&(Gｙro_ｒesult＜0、8））);%%%%%%%%%%剔除数据Ｇyro＿result＝smｏoｔｈ(Gyro_result,12８０00);％利用移动平均法做平滑处理１000sGyro_rｅsult1=smooｔh（Gyｒo＿result,12８0）; ％利用移动平均法做平滑处理1０sGyｒo＿resuｌt2=smoｏth(Ｇyrｏ_reｓult，128０0);%利用移动平均法做平滑处理100sｆor i＝1:２０6２２4u(i)=i;ｅndfigｕｒe; ﻩﻩ%新建一个图形窗口ploｔ（ｕ,Gｙro_resuｌt,'g');ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ％绘制加噪波形图ｈolｄon;ｐloｔ（u，Gyro＿reｓuｌｔ1,＇r＇)；%绘制平滑后波形图hold on;plot(ｕ，Gｙro_rｅｓult２,＇k＇)；ｘlabel('时间t(s)',＇fontsize',1２);ylaｂel(＇零漂平滑后结果','ｆontsize',12);legｅnd('１000s平滑',＇10０s平滑','10ｓ平滑');b０=meａn(Ｇyro_result);%%%b１＝mｅａn(Gyro＿ｒesｕｌt１); %%% -0、0479b2=mean（Ｇyｒｏ_resuｌt2); %％%%-０、0482ｃ0=ｓum(（Gyｒo_ｒesult-b0)、^2)/２06２23;B0=suｍ（c０、^0、5)/KG；％％%％B０=0、014４％%％%%%％%％％%％%％％%％%%%％%%%%%%%%%%%%%％％零偏重复性测试Gyｒo＿resｕlt11＝lｏaｄ（'E:＼惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1＼惯导实验1实验数据＼Gyrｏ_daｔa\3 零偏重复性测试＼1_40ｎ、txt')；Gyro＿rｅsｕlt22=load('E:\惯性器件综合实验＼惯性导航试验数据\１\惯导实验１实验数据\Gyｒo_daｔａ\３零偏重复性测试\2_４０p、txt')；Gyro_rｅsｕlt33=ｌoａｄ('Ｅ：\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\１\惯导实验1实验数据\Gyrｏ_ｄata\3 零偏重复性测试\3_４0p、txt')；Gｙｒｏ_resulｔ44=lｏad(＇Ｅ:＼惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\１＼惯导实验１实验数据＼Gyro ＿datａ\３零偏重复性测试\４_40ｎ、txt');Gyrｏ_ｒｅsuｌｔ55=load('E：＼惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1＼惯导实验1实验数据\Ｇｙro_dａｔa\3 零偏重复性测试＼5_40n、ｔxt');Gyro1=Gyrｏ＿ｒｅｓult11(1：5000,:)；Gyｒｏ2=Gyro_rｅsult２2(1:5０00,：）；Ｇyro３=Ｇyro_ｒesuｌt33（１:5000,:);Ｇyro4=Gyro_result44(１:50００,：）;Gyｒo5=Gyro_ｒｅsuｌｔ５５(１:５0０0，:);Gyro1＝Gyro1(finｄ((Gyｒo1>-５0)&（Gyro1<０))）;%%％%%%%%％％剔除数据Gyro3＝Gyｒｏ3(fiｎd（（Gｙｒo3＞３5）&(Ｇyｒｏ３<５0）));ｂ1=meaｎ（Gyrｏ1）; ％％%b２=meａn(Ｇyro２）; %%% -0、0479b3＝ｍeａｎ(Gｙro2);%%%%-0、0４82b4=ｍean(Ｇyro4）; %%%-0、0４７9b５=mean(Ｇyro5）;%%%%－０、04８2ｃ1=sum((Gyro1-b1)、＾2)/４9５9;BS１=ｓｕm(c1、^0、5）/KG;%％％%B0= 0、0１４４c2=ｓuｍ((Gyro2-b2)、＾2)/49５9;ＢS２=sum(c2、^0、５)/KG；c３=sum（(Gyrｏ3-b3)、^2）/4959;BS3=sum(c３、^０、5）/ＫG;c4＝sum（（Gyro4-b4）、^２)／4959;BS4＝ｓum(c４、^0、5)／KG;c5=ｓum((Gｙro5-ｂ5）、^２)/4959；BS5=ｓum(c5、＾0、5)/KG；BSS=[BS１ＢS2ＢS3 ＢS4ＢS５];h0=mean（BＳＳ）;Br=sum((BSS-h０)、＾2)/4Bｒ=sum(Br、^0、5); %％%Ｂｒ = 8、６662e-０05实验一加速度计关键参数测试与分析实验一、实验目得通过在位置转台上得测试实验，增强学生得动手能力与对惯性测试设备得感性认识;通过对加速度计测试数据得分析,让学生对比力、加速度计标度因数与偏置等参数得物理意义有清晰得认识。