基于MATLAB的GPS/INS组合导航卡尔曼滤波仿真系统

资 源 简 介

本项目实现了一个基于卡尔曼滤波的GPS/INS组合导航算法仿真系统，具备飞行轨迹和INS数据的读取、位置组合导航算法实现及卡尔曼滤波应用功能，适用于导航系统仿真与算法验证。

详 情 说 明

GPS/INS组合导航卡尔曼滤波仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个基于卡尔曼滤波的GPS/INS组合导航算法仿真系统。该系统通过多传感器数据融合技术，将惯性导航系统(INS)的高频动态响应特性与全球定位系统(GPS)的长期稳定性相结合，实现对飞机飞行轨迹的精确估计。项目提供了完整的MATLAB源代码，便于相关领域的学习者和研究者理解组合导航的核心算法原理。

功能特性

• 数据读取与处理：支持读取包含真实飞行轨迹、IMU原始数据和GPS测量数据的标准格式文件
• 惯性导航解算：实现基于加速度计和陀螺仪数据的姿态、位置和速度计算
• 卡尔曼滤波算法：应用最优估计理论对导航状态进行数据融合
• 性能对比分析：提供滤波前后位置、速度和姿态误差的定量比较
• 可视化展示：包含滤波收敛过程、导航轨迹和误差分析的图形化显示
• 精度评估报告：生成详细的导航性能评估结果

使用方法

1. 确保MATLAB环境已正确安装并配置
2. 将项目文件添加到MATLAB工作路径中
3. 运行主程序文件启动仿真系统
4. 系统将自动加载数据并进行组合导航解算
5. 查看生成的导航参数对比图和性能评估报告

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 控制系统工具箱
• 至少2GB可用内存

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能流程，包括飞行数据的载入与预处理、惯性导航系统的姿态更新与位置推算、GPS测量数据的融合处理、卡尔曼滤波器的初始化与迭代估计，以及导航结果的误差分析与图形化展示。该文件完成了从原始传感器数据到最终导航解算结果的全链路处理，并生成了直观的性能比较图表。