基于MATLAB的GPS导航定位算法仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了GPS定位的完整仿真流程，包括卫星星座建模、伪距观测生成及定位解算。系统可模拟卫星可见性、钟差和大气延迟等误差，通过最小二乘法和卡尔曼滤波验证算法精度。

详 情 说 明

GPS导航定位算法与解算原理仿真系统

项目介绍

本项目是基于MATLAB开发的GPS定位算法全流程仿真系统。系统完整模拟了从卫星轨道生成、伪距观测值仿真到定位解算与精度评估的整个GPS定位链路。通过构建可配置的误差模型，能够分析不同环境条件下多种定位算法的性能表现，为GPS算法研究、教学演示和系统验证提供有效的仿真平台。

功能特性

• 卫星星座建模: 基于广播星历数据模拟GPS卫星运行轨道，生成特定时间段的卫星位置和速度信息
• 观测值仿真: 模拟伪距观测值生成过程，包含钟差、电离层延迟、对流层延迟等多种误差源
• 多算法解算: 实现最小二乘法和卡尔曼滤波两种核心定位解算算法
• 误差分析: 提供RMS、CEP等精度指标统计及残差分析
• 可视化展示: 生成卫星天空图、接收机运动轨迹、误差分布等多种分析图表

使用方法

1. 数据准备: 准备广播星历文件，设置接收机初始位置和仿真时间参数
2. 参数配置: 在配置文件中设定观测噪声方差、误差模型开关等参数
3. 运行仿真: 执行主程序启动仿真流程
4. 结果分析: 查看输出的定位结果、误差统计和可视化图表

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件集成了系统的核心仿真流程，具备卫星轨道计算与可见性分析能力，能够根据配置参数生成带误差的伪距观测值，并通过最小二乘和卡尔曼滤波算法进行位置解算，最终完成精度评估并生成多种可视化分析图表。该文件实现了从数据输入到结果输出的完整处理链条，是系统功能的主要载体。