Three-axis Inertial Measurement Unit

说明

区块 Three-axis Inertial Measurement Unit 是加速度计和陀螺仪的组合。有关方程的说明，请参阅程序块*Three-axis Gyroscope* 和*Three-axis Accelerometer* 。

端口

输入

# A_b (m/s²) — 实际加速度
矢量 1 至 3

Details

耦合轴上的实际加速度，单位 m/s²^，以三元矢量形式给出。

数据类型	`Float64`.
复数支持	无

# ω（拉德/秒） — 角速度
矢量 1 至 3

Details

耦合轴的角速度（单位：rad/s），以三元素矢量形式给出。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# dω/dt — 角加速度
矢量 1 至 3

Details

耦合轴上的角加速度，单位为 rad/s²^，以三元矢量形式给出。

数据类型	`Float64`.
复数支持	无

# CG (m) — 重心位置
矢量 1 至 3

Details

以米为单位的重心位置，用三元素矢量表示。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# g (m/s²) — 自由落体加速度
矢量 1 至 3

Details

在耦合轴上的自由落体加速度，单位为 m/c²^，以三元矢量形式给出。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

输出

# A_meas (m/s²) — 测得的加速度
矢量 1 至 3

Details

从加速度计测得的加速度，单位为 m/c²，以三元向量形式返回。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# ω_meas（拉德/秒） — 测得角速度
矢量 1 至 3

Details

测量的角速度（单位：rad/s），以三元素矢量形式返回。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

参数

Main

# IMU location: — 惯性测量单元的位置

Details

惯性测量单元的位置，参考框架与输入质心时使用的参考框架相同。

默认值	`[0.0 0.0 0.0]`
程序使用名称	`imu`
可调谐	无
可计算	是

# Update rate: — 刷新率

Details

惯性测量单元的更新频率。

默认值	`0.0`
程序使用名称	`i_Ts`
可调谐	无
可计算	是

Accelerometer

# Second-order dynamics for accelerometer — 加速度计的二阶动力学

Details

选择该复选框可在处理加速度计数据时考虑二阶动态效应。

默认值	`true (已开启)`
程序使用名称	`dtype_a`
可调谐	无
可计算	是

# Accelerometer natural frequency (rad/sec): — 加速度计固有频率

Details

加速度计的固有频率，用标量表示，单位为 rad/s。

默认值	`190.0`
程序使用名称	`w_a`
可调谐	无
可计算	是

# Accelerometer damping ratio: — 加速度计阻尼系数

Details

加速度计阻尼系数，以无量纲数量表示。

依赖关系

要使用该参数，请勾选 Second-order dynamics for accelerometer

默认值	`0.707`
程序使用名称	`z_a`
可调谐	无
可计算	是

# Accelerometer scale factor and cross-coupling: — 加速度计缩放系数和交叉耦合器

Details

加速度计缩放因子和交叉耦合由 3×3 矩阵指定，用于在加速度计轴线和物体相关轴线之间引入扭曲，并沿轴线缩放加速度。

默认值	`[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]`
程序使用名称	`a_sf_cc`
可调谐	无
可计算	是

# Accelerometer measurement bias: — 加速度计系统误差

Details

加速度计在各轴上的系统误差，以三元向量形式给出。

默认值	`[0 0 0]`
程序使用名称	`a_bias`
可调谐	无
可计算	是

# Accelerometer upper limit: — 加速度计加速度的最大值

Details

加速度计加速度的最大值，由标量指定。

默认值	`Inf`
程序使用名称	`a_sat1`
可调谐	无
可计算	是

# Accelerometer lower limit: — 加速度计最小加速度值

Details

加速度计加速度的最小值，由标量指定。

默认值	`-Inf`
程序使用名称	`a_sat2`
可调谐	无
可计算	是

Gyroscope

# Second-order dynamics for gyroscope — 陀螺仪的二阶动力学

Details

选择此复选框可在处理陀螺仪数据时包含二阶动态效应。

默认值	`true (已开启)`
程序使用名称	`dtype_g`
可调谐	无
可计算	是

# Gyro natural frequency (rad/sec): — 陀螺固有频率

Details

陀螺仪的固有频率。

依赖关系

要使用该参数，请选中复选框 Second-order dynamics for gyroscope

默认值	`190.0`
程序使用名称	`w_g`
可调谐	无
可计算	是

# Gyro damping ratio: — 陀螺阻尼系数

Details

陀螺仪的阻尼系数。

依赖关系

要使用该参数，请选中复选框 Second-order dynamics for gyroscope

默认值	`0.707`
程序使用名称	`z_g`
可调谐	无
可计算	是

# Gyro scale factors and cross-coupling: — 缩放因子和陀螺交叉耦合

Details

陀螺仪的缩放因子和交叉耦合以 3 乘 3 矩阵的形式给出，允许陀螺仪偏离身体轴，加速度沿身体轴缩放。

默认值	`[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]`
程序使用名称	`g_sf_cc`
可调谐	无
可计算	是

# Gyro measurement bias: — 陀螺仪测量误差

Details

陀螺仪轴的系统测量误差。

默认值	`[0 0 0]`
程序使用名称	`g_bias`
可调谐	无
可计算	是

# G-sensitive bias: — 加速度灵敏度

Details

线性加速度引起的角速度最大变化是以每单位自由落体加速度为单位的三元素矢量（单位为 rad/s）。

默认值	`0.0`
程序使用名称	`g_sen`
可调谐	无
可计算	是

# Gyro upper limit: — 陀螺仪角速度的最大值

Details

标量指定的角速度最大值。

默认值	`Inf`
程序使用名称	`g_sat1`
可调谐	无
可计算	是

# Gyro lower limit: — 陀螺仪角速度的最小值

Details

标量指定的角速度最小值。

默认值	`-Inf`
程序使用名称	`g_sat2`
可调谐	无
可计算	是

Noise

# Noise on — 白噪声

Details

要在陀螺仪和加速度计读数中添加白噪声，请选择此复选框。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`i_rand`
可调谐	无
可计算	是

# Noise seeds for accelerometer: — 加速度计的白噪声发生器种子值

Details

加速度计白噪声发生器的种子值，指定为三元素向量。

依赖关系

要使用该参数，请选择复选框 Noise on 。

默认值	`[23093 23094 23095]`
程序使用名称	`a_seeds`
可调谐	无
可计算	是

# Noise power for accelerometer: — 加速度计噪声功率

Details

加速度计每个轴的白噪声功率谱密度 (PSD) 高度，以三元素向量形式给出。

依赖关系

要使用该参数，请选择复选框 Noise on 。

默认值	`[0.001 0.001 0.001]`
程序使用名称	`a_pow`
可调谐	无
可计算	是

# Noise seeds for gyroscope — 陀螺仪白噪声发生器的种子值

Details

陀螺仪白噪声发生器的种子值，指定为三元素向量。

依赖关系

要使用该参数，请选择复选框 Noise on 。

默认值	`[23096 23097 23098]`
程序使用名称	`g_seeds`
可调谐	无
可计算	是

# Noise power for gyroscope: — 陀螺噪音功率

Details

陀螺仪各轴白噪声功率谱密度 (PSD) 的高度，以三元素向量形式给出。

依赖关系

要使用该参数，请选择复选框 Noise on 。

默认值	`[0.0001 0.0001 0.0001]`
程序使用名称	`g_pow`
可调谐	无
可计算	是

文学

Rogers, R. M., Applied Mathematics in Integrated Navigation Systems, AIAA Education Series, 2000.