【MATLAB例程】TOA和AOA混合的高精度定位程序,适用于三维、N锚点的情况

代码实现了一个基于到达角(AOA)和到达时间(TOA)混合定位的例程。该算法能够根据不同基站接收到的信号信息,自适应地计算目标的位置,适用于多个基站的场景

文章目录

主要功能

  • 初始化:
    清空工作空间,设置随机数种子以确保结果可重复。
    随机生成目标点的位置和多个基站的位置基站数量不限,>=4即可
  • 定位过程:
    计算目标点到各个基站的真实距离。
    模拟接收到的AOA角度(方位角和俯仰角)信息,并为这些角度添加噪声。
    根据TOA测量计算出距离,并添加噪声。
    使用最小二乘法构建线性方程组以估计目标位置。通过计算每个基站的单位向量和距离,构建出用于求解的矩阵。
  • 定位估计:
    采用伪逆方法(pinv)求解方程,从而得到目标的估计位置。
    保存每次迭代的估计结果,便于后续分析。
  • 结果显示:
    使用3D绘图展示基站位置、真实目标位置和通过AOA及TOA估计的目标位置。
    输出真实坐标、估计坐标以及每个坐标的误差。
  • 误差分析:
    计算并显示AOA估计和混合定位的三轴误差以及距离误差,帮助评估定位算法的准确性。

代码结构

初始化部分:设置随机数生成和基站、目标位置的初始化。

定位计算:通过AOA和TOA信息构建和求解方程。

绘图部分:可视化定位结果。

输出结果:打印真实坐标和估计坐标,计算误差。

运行结果

定位结果示意图:

误差输出(命令行截图):

程序代码

部分代码:

matlab 复制代码
% AOA与TOA混合定位例程,自适应基站数量
% 2024-01-23/Ver1

%% 初始化
clc;clear;close all;
rng(0);
% 生成目标点坐标
position = 10*randn(1,3);

% 固定基站位置
num_station =100; %基站数量
stations_position=100*randn(num_station,3); %基站坐标

for i1 = 1:size(position,1)
    %% 定位
    % 计算目标到各基站的距离

完整代码:
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