【PSINS工具箱下的例程】用于生成平面上8字型飞行轨迹，高度和飞行速度等值可自定义|包括AVP（姿态、速度、位置）和IMU数据（加速度计与陀螺仪）

本文所述的代码需要基于PSINS工具箱，工具箱的讲解：https://blog.csdn.net/callmeup/article/details/137087932

程序简介

程序基于 PSINS 工具箱 开发，能在水平面上生成标准化的 8 字型航迹，并完整输出 姿态 (attitude)、速度 (velocity)、位置 (position) 三类导航信息，以及对应的 IMU 传感器数据。

此程序属于例程，可以获得精确的 AVP 数据结构、对轨迹进行可视化分析，包括三维航迹、速度变化、姿态角曲线、加速度特性、航向角变化率等多维度结果展示。方便使用者自己修改成类似的轨迹。

程序流程概述

1. 初始化环境与参数

   • 使用 glvs 初始化全局变量（地球半径、角度单位转换等）。
   • 设置仿真时间、步长。

2. 生成 8 字型航迹位置

3. 计算速度与姿态角

4. 消除航向角跳变

   • 通过检测 $\pi$ 跳变，对航向角进行连续化处理。

5. 构建 AVP 数据

6. 结果可视化

7. 数据保存与分析

   • 保存 figure8_trajectory.mat，包含轨迹及 AVP 数据。
   • 对称性分析：比较前后半段轨迹的均方误差，评估“8”字是否对称。

8. 生成 IMU 数据

   • 使用 avp2imu(avp, pos0) 生成加速度计与陀螺仪数据。
   • imuplot 绘制 IMU 数据波形，便于检查。

运行结果

轨迹：

IMU数据绘图：

速度和角度曲线绘图：

MATLAB源代码

部分代码如下：

%% PSINS工具箱生成螺旋上升航迹的程序，生成AVP与IMU数据
% 如果程序报错，首先考虑工具箱是否安装正常，工具箱下载链接www.psins.org.cn
% 作者：matlabfilter
% 2025-09-08/Ver1clear; close all; clc;
rng(0);
%% 初始化PSINS工具箱
glvs;%% 设置仿真参数
ts = 0.01;          % 仿真步长 (s)
T = 300;            % 总仿真时间 (s)
t = (0:ts:T)';      % 时间序列
len = length(t);    % 数据长度%% 螺旋上升航迹参数设置
% 初始位置 (经纬度，高度)
lat0 = 34.2*glv.deg;    % 初始纬度 (rad)
lon0 = 108.9*glv.deg;   % 初始经度 (rad) 
h0 = 100;               % 初始高度 (m)% 螺旋参数
R = 1000;              % 螺旋半径 (m)
omega = 2*pi/60;       % 角速度 (rad/s), 60s转一圈
v_up = 2;              % 上升速度 (m/s)
v_horizontal = 20;     % 水平速度 (m/s)

完整代码：

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