【数据融合】基于卡尔曼滤波实现GPS-IMU数据融合附matlab代码

下面是一个简单的示例代码，用于基于卡尔曼滤波实现GPS-IMU数据融合的MATLAB实现：

matlab

% 初始化卡尔曼滤波器参数
dt = 0.1; % 时间步长
A = [1 dt; 0 1]; % 状态转移矩阵
B = [0.5*dt^2; dt]; % 输入控制矩阵
H = [1 0]; % 观测矩阵
Q = eye(2); % 状态噪声协方差矩阵
R_gps = 0.1; % GPS测量噪声方差
R_imu = 0.01; % IMU测量噪声方差

% 初始化状态和协方差
x = [0; 0]; % 初始状态
P = eye(2); % 初始协方差

% 读取GPS和IMU数据
gps_data = load(‘gps_data.txt’); % GPS数据，每行包含时间戳和位置
imu_data = load(‘imu_data.txt’); % IMU数据，每行包含时间戳和加速度

% 数据融合
fused_data = zeros(size(gps_data, 1), 2); % 融合后的数据
for i = 1:size(gps_data, 1)
% 预测步骤
u = imu_data(i, 2); % 当前时刻的IMU测量值
x = Ax + Bu; % 预测状态
P = APA.’ + Q; % 预测协方差

% 更新步骤
z = gps_data(i, 2);  % 当前时刻的GPS测量值
K = P*H.' / (H*P*H.' + R_gps);  % 卡尔曼增益
x = x + K*(z - H*x);  % 更新状态
P = (eye(2) - K*H)*P;  % 更新协方差

% 存储融合后的数据
fused_data(i, :) = x.';

end

% 绘制结果
t = gps_data(:, 1); % 时间戳
figure;
plot(t, gps_data(:, 2), ‘r’, ‘LineWidth’, 1.5); % GPS测量值
hold on;
plot(t, fused_data(:, 1), ‘b’, ‘LineWidth’, 1.5); % 融合后的值
xlabel(‘时间’);
ylabel(‘位置’);
legend(‘GPS测量’, ‘融合结果’);