MATLAB高精度GPS导航系统仿真与数据处理平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了高精度GPS导航的全流程仿真，包括卫星轨道建模、用户位置解算、误差修正（如多路径效应和电离层延迟）。通过卡尔曼滤波优化定位精度，提供实时轨迹可视化与精度分析报告，适用于导航算法研究与教学演示。

详 情 说 明

高精度GPS导航系统仿真与数据处理平台

项目介绍

本项目是一个专业级的高精度GPS导航仿真与数据处理平台，旨在模拟真实的GPS卫星导航系统运行环境。系统能够精确模拟GPS、GLONASS、Galileo等多星座卫星轨道运动，通过先进的扩展卡尔曼滤波（EKF）数据融合算法，实现厘米级精度的用户位置解算。平台提供完整的误差校正模块，包括电离层延迟、对流层延迟和多路径效应模拟，并支持实时可视化分析与精度评估。

功能特性

• 多星座卫星轨道仿真：精确模拟GPS/GLONASS/Galileo卫星运动轨迹与信号传播
• 厘米级高精度定位：采用扩展卡尔曼滤波算法，实现多源观测数据最优融合
• 全误差模型校正：集成电离层延迟、对流层延迟、多路径效应等误差补偿模型
• 实时可视化分析：提供卫星天空图、用户运动轨迹、精度收敛曲线等图形化展示
• 精度评估报告：自动生成定位误差统计（RMS误差、CEP圆概率误差等质量指标）

使用方法

1. 数据准备：配置卫星星历数据文件、接收机观测数据文件及相关环境参数文件
2. 参数设置：在配置文件中指定初始用户位置、运动模型及滤波算法参数
3. 运行仿真：执行主程序启动导航解算流程，系统将自动进行数据处理与误差校正
4. 结果分析：查看输出的位置坐标、速度信息及精度报告，分析可视化图形结果
5. 参数优化：根据精度分析结果调整滤波参数或误差模型系数，重新运行验证改进效果

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，Linux（Ubuntu 18.04+），macOS 10.14+
• 运行环境：MATLAB R2020a或更高版本
• 内存需求：最低8GB RAM，推荐16GB以上用于大型数据集处理
• 磁盘空间：至少2GB可用空间用于程序文件及数据存储
• 依赖工具包：MATLAB信号处理工具箱、优化工具箱、统计分析工具箱

文件说明

主程序文件作为整个系统的核心调度与控制中心，实现了从数据输入到结果输出的完整处理流程。其主要功能包括：初始化卫星导航仿真环境参数，读取并解析多星座星历与观测数据，协调各算法模块执行卫星位置计算、伪距生成和误差模拟，通过扩展卡尔曼滤波实现多源数据融合与用户状态估计，最终完成定位结果的可视化展示与精度分析报告生成。该文件整合了轨道力学计算、信号处理、滤波算法和图形显示等关键功能，确保系统各组件高效协同工作。