MATLAB多传感器协同交会与公垂线目标定位系统

资 源 简 介

本MATLAB系统利用多传感器协同交会技术，通过交叉定位生成虚拟测量线，结合公垂线算法与最小二乘优化，实现目标三维空间的高精度定位，适用于传感器标定与几何建模场景。

详 情 说 明

多传感器协同交会与公垂线目标定位系统

项目介绍

本项目实现了一种基于多个传感器协同观测的三维空间目标定位系统。系统利用交叉定位原理获取多个虚拟测量线，采用公垂线法精确计算最优交点位置。通过多传感器数据融合技术和最小二乘优化算法，实现高精度的目标空间坐标估计，并提供完整的定位精度评估体系。

功能特性

• 多传感器协同定位：支持任意数量传感器的数据融合处理
• 空间几何建模：基于公垂线算法构建最优交点求解模型
• 精度评估体系：提供协方差矩阵、误差椭圆等完整的精度评估指标
• 可视化展示：三维立体显示传感器位置、观测射线和定位结果
• 统计分析方法：包含残差分析、置信区间计算等统计功能

使用方法

输入数据准备

1. 传感器位置坐标：N×3矩阵，每行代表一个传感器的X/Y/Z坐标
2. 传感器观测数据：N×2矩阵，每行包含方位角(azimuth)和俯仰角(elevation)
3. 测量精度参数：各传感器的测角误差标准差
4. 坐标系参数：可选参数，定义使用的坐标系类型和转换参数

运行流程

执行主程序后，系统将自动完成以下处理流程：传感器坐标标定、视线矢量计算、空间几何关系建模、最小二乘优化求解、定位精度评估，并生成可视化结果显示。

输出结果

系统将输出目标三维坐标估计值、定位精度评估指标、残差分析结果、三维可视化图形以及置信区间报告。

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装MATLAB基础模块和以下工具箱：

- 优化工具箱 (Optimization Toolbox) - 统计工具箱 (Statistics and Machine Learning Toolbox) - 三维可视化相关图形工具箱

文件说明

主程序文件实现了系统的核心定位算法流程，包括传感器数据预处理、视线方向矢量计算、空间几何交会模型构建、基于最小二乘原理的公垂线优化求解、定位精度协方差分析、残差统计计算以及三维结果可视化展示等功能模块的集成与协调运行。