基于MATLAB的SINS/GPS组合导航系统仿真与性能分析平台

资 源 简 介

本项目实现捷联惯性导航系统(SINS)与GPS组合导航算法仿真，包含数据预处理、卡尔曼滤波融合、轨迹解算、误差分析和可视化功能。通过MATLAB模拟实际导航环境，结合SINS短期高精度与GPS长期稳定性进行性能评估。

详 情 说 明

SINS/GPS 组合导航系统仿真与性能分析平台

项目介绍

本项目实现捷联惯性导航系统（SINS）与全球定位系统（GPS）的组合导航算法仿真，包含数据预处理、卡尔曼滤波融合、轨迹解算、误差分析和可视化功能。系统能够模拟实际导航环境，通过SINS的短期高精度与GPS的长期稳定性互补，输出高精度的载体位置、速度及姿态信息，并提供多维度性能评估图表。

功能特性

• 多传感器数据融合：实现SINS（100Hz）与GPS（1Hz）的时序对齐与数据融合
• 组合导航算法：采用扩展卡尔曼滤波（EKF）进行最优估计
• 精密轨迹解算：基于四元数的姿态更新算法与速度位置积分
• 全面性能分析：提供误差对比、收敛性分析、误差椭圆等评估工具
• 可视化展示：生成直观的导航轨迹曲线和误差分析图表

使用方法

1. 数据准备：将SINS原始数据（陀螺仪角速率、加速度计比力）和GPS原始数据（经纬高、速度）按指定格式准备
2. 参数配置：设置初始对齐参数（位置、速度、姿态）和传感器误差参数（零偏、噪声）
3. 运行仿真：执行主程序开始组合导航解算
4. 结果分析：查看生成的导航轨迹、误差曲线和性能指标报告

系统要求

• MATLAB R2018a 或更高版本
• 支持的工具箱：信号处理工具箱、统计与机器学习工具箱（用于高级分析功能）

文件说明

主程序文件实现了组合导航系统的完整流程控制，包括传感器数据读取与预处理、惯性导航解算、GPS/SINS数据融合、扩展卡尔曼滤波估计、导航结果解算、误差分析与性能评估，以及最终的结果可视化输出。该文件通过协调各功能模块的执行顺序，确保从原始数据输入到最终性能分析的全流程自动化处理。