MATLAB单站无源定位系统二维直线运动仿真平台

资 源 简 介

该MATLAB项目提供单站无源定位仿真，模拟匀速直线运动目标在二维平面上的轨迹生成与定位估计，辅助算法验证与定位性能分析。适用于教学演示与定位算法研究。

详 情 说 明

单站无源定位系统二维直线运动仿真平台

项目介绍

本项目是一个用于单站无源定位的仿真平台，专门针对在二维平面上进行匀速直线运动的目标进行定位估计研究。系统通过模拟目标的运动过程、生成观测数据，并应用先进的估计算法，实现对目标位置和速度的实时解算与性能评估。该平台为单站无源定位算法的验证与分析提供了有效的工具。

功能特性

• 轨迹生成：模拟目标在二维平面上的匀速直线运动，生成高保真的运动轨迹数据。
• 观测数据仿真：基于设定的观测站位置，仿真计算目标的到达角（AOA）和多普勒频率变化率（DFR）观测值，并融入可配置的观测噪声。
• 定位估计算法：

- 采用扩展卡尔曼滤波（EKF）进行状态的实时递推与更新。 - 集成非线性最小二乘估计算法，提供批处理定位解算能力。

• 性能分析与可视化：

- 计算并输出定位误差统计指标，如均方根误差（RMSE）和圆概率误差（CEP）。 - 提供丰富的可视化功能，包括真实轨迹与估计轨迹的对比、定位误差随时间的变化曲线等。

• 蒙特卡洛仿真：支持多次独立实验的蒙特卡洛仿真，以进行统计性能分析。

使用方法

1. 配置参数：在主运行脚本中，根据仿真需求设置关键参数，包括：

- 目标的初始状态向量 [x0, y0, vx, vy]。 - 观测站的坐标 [xs, ys]。 - 系统过程噪声和观测噪声的协方差矩阵。 - 仿真时间参数（采样间隔、总时长）。 - 蒙特卡洛仿真次数。

1. 运行仿真：执行主脚本，系统将自动完成轨迹生成、观测仿真、定位解算和性能评估的全过程。
2. 查看结果：仿真结束后，程序将自动生成并显示结果图表，同时在命令行窗口或指定文件中输出误差统计结果。

系统要求

• 操作系统：Windows、macOS 或 Linux。
• 软件环境：需要安装 MATLAB（建议使用 R2018a 或更高版本）。
• 无需额外的专用工具箱。

文件说明

主运行文件是项目的核心入口，它集成了仿真的主要流程。该文件实现了对目标匀速直线运动轨迹的生成，负责模拟观测站接收到的AOA和DFR测量数据，并调用扩展卡尔曼滤波与最小二乘两种算法进行定位解算。此外，它还完成了对定位结果的性能评估，包括误差统计计算，以及最终结果图表的生成与显示。通过执行该文件，用户可以完成从参数设置到结果分析的全套仿真流程。