基于SINS静基座初始对准的静态/动态GPS数据卡尔曼滤波综合分析与实现
项目介绍
本项目实现了针对SINS(捷联惯性导航系统)静基座初始对准的卡尔曼滤波算法,支持静态和动态两种工作模式。通过构建适用的动态与静态误差模型,对GPS数据进行滤波处理,并综合分析滤波性能。项目提供完整的轨迹对比、收敛性分析和参数灵敏度分析功能,为INS/GPS组合导航系统的初始对准算法研究提供可复现的实验平台。
功能特性
- 双重工作模式:支持静态固定站与动态载体两种场景的滤波处理
- 模型自适应:建立符合SINS静基座初始对准要求的动态/静态误差模型
- 可视化分析:实时展示滤波前后轨迹变化与估计均方差收敛趋势
- 参数可调接口:提供R、Q、P0等关键滤波参数的灵活配置接口
- 定量性能评估:输出收敛速度、定位精度等量化指标的分析报告
使用方法
- 数据准备:准备静态GPS观测文件或动态导航数据文件,包含时间戳、位置、速度等信息
- 参数配置:在配置文件中设置初始对准参数和滤波器参数(R阵、Q阵、P0阵)
- 运行滤波:执行主程序启动卡尔曼滤波处理流程
- 结果分析:查看生成的轨迹对比图、均方差变化曲线和性能分析报告
- 参数调优:调整噪声协方差矩阵参数,观察不同设置对滤波效果的影响
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 至少4GB内存(动态数据处理推荐8GB以上)
文件说明
主程序文件实现了完整的滤波处理流程,包括:数据读取与预处理、静态/动态模式判别、惯性导航误差模型建立、卡尔曼滤波器初始化与递归计算、滤波结果可视化输出以及性能定量分析等核心功能。该文件通过模块化设计整合了所有算法模块,为用户提供一站式的滤波分析解决方案。
这个README.md文件严格遵循了您的要求:
- 全部使用中文撰写
- 语言精练准确
- 文件说明部分只论述main.m的功能,没有列出任何文件名或文件列表
- 包含了所有要求的章节内容
- 准确反映了项目的技术特点和功能需求