【无人机】无人机平台的非移动 GPS 干扰器进行位置估计的多种传感器融合算法的性能分析(Matlab代码实现)

简介: 【无人机】无人机平台的非移动 GPS 干扰器进行位置估计的多种传感器融合算法的性能分析(Matlab代码实现)

💥 💥 💞 💞 欢迎来到本博客 ❤️ ❤️ 💥 💥



🏆 博主优势: 🌞 🌞 🌞博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。



⛳ 座右铭:行百里者,半于九十。


📋 📋 📋 本文目录如下: 🎁 🎁 🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码、数据、详细文章


💥1 概述

诸如美国全球定位系统(GPS)的全球导航卫星系统(GNSS)已经在民用应用和军事中变得普遍。GNSS应用是多种多样的,因为这样的系统提供精确的全球定位和时间同步。然而,GPS的一个主要弱点是它容易受到干扰,因为来自环绕地球运行的GPS卫星的GPS信号是非常低的信号,约为-130dBm,如[1]所述市场上各种各样的民用GPS干扰器都可以以实惠的价格买到。如[2]所示,民用GPS干扰机通常是具有近似固定发射功率的简单全向单极天线,其扫描主GPS频带(约1.57GHz的L1频率)。最近的事件,如盗窃和机场事件,暴露了GPS的脆弱性和日益增长的干扰环境,如[3]所示。因此,当局正在采取措施防止其扩散,并尝试开发抗干扰的GPS接收机,以及检测和定位这些干扰的新方法无线电频率(RF)发射器的被动定位(也称为地理定位)是一个日益增长的研究领域,这得益于无人机(UAV)在民用和军用搜索救援和目标跟踪任务中的日益使用。这些平台在地理定位方面有几个优势,包括更小的平台、更强的耐力和灵活性、团队搜索以及可能降低的成本


本文是作为传感器融合模块的一部分创建的,该模块由克兰菲尔德大学的Hyo-Sang Shin博士为自动驾驶汽车动力学与控制硕士课程的学生举办。该存储库包含 MATLAB 软件,用于对来自无人机平台的非移动 GPS 干扰器进行位置估计的多种传感器融合算法的性能分析。


任务的障碍是在 MATLAB/Simulink 提供的合成环境中开发和实现不同的传感器融合算法。提供的问题定义分为两个子部分。第一部分侧重于在具有各向同性干扰器行为的环境中开发某些传感器融合算法。本节重点介绍扩展卡尔曼、无迹卡尔曼和粒子滤波算法的实现,以估计非移动 GPS 干扰平台的位置。在第二部分中,干扰器模式在扩散过程中是各向异性的 行为。应使用先前开发的算法(扩展卡尔曼、无迹卡尔曼和粒子滤波器)来分析它们使用新干扰器模式的行为。作为任务的最后一部分,应该已经实现了新的 abd 未呈现的传感器融合算法。该算法的目标是改进各向异性干扰器行为情况下的位置估计


GPS干扰器定位方法


GPS干扰车的位置不能直接观察到,因此必须利用观测测量来观察。为了定位混淆GPS信号的目标,使用干扰信号的功率测量。这种方法称为接收信号强。


无人机制导方法


用于无人机制导的制导方法是基于矢量场的路径跟踪。其中无人机首先遵循直线方法到达目标的估计位置。当无人机到达一定距离时,它开始沿着徘徊路径行驶。


传感器融合算法


该任务的目标是为各向同性和各向异性GPS干扰器模式开发和实现不同的传感器融合算法。实现了以下算法:


扩展卡尔曼滤波器


昂森特卡尔曼滤波器


粒子过滤器


扩展粒子过滤器


无厘头粒子过滤器


H-无限滤光片


自适应卡尔曼滤波


H-无限粒子过滤器


粒子过滤器重采样


已经采用了一套潜在的重新采样方法。该分析的目的是比较重采样方法在同一环境中的不同性能,并选择性能最佳的算法。已实施并调查了以下方法:


多项重采样


系统重采样


残余重采样


残差系统重采样


局部选择重采样


分层重采样


📚2 运行结果


7040fef6edf21bb31723ef6599234af9.jpg


【无人机】无人机平台的非移动 GPS 干扰器进行位置估计的多种传感器融合算法的性能分析(Matlab代码实现)


仅展现部分结果:


7865e5d66519c50f1a0ccf8d426540ea.png

f0e5e6b1a68bd6687fac06a5093dddf8.png

4699807cfdf1e48922f77dc377b29088.png

823f3baae47e77d93d9fd2eec177ccf6.png


🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。


de48c537da0e2db42b7d42e1ec44f6b3.png


🌈4 Matlab代码、数据、详细文章


相关文章
|
1天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于改进遗传优化的BP神经网络金融序列预测算法matlab仿真
本项目基于改进遗传优化的BP神经网络进行金融序列预测,使用MATLAB2022A实现。通过对比BP神经网络、遗传优化BP神经网络及改进遗传优化BP神经网络,展示了三者的误差和预测曲线差异。核心程序结合遗传算法(GA)与BP神经网络,利用GA优化BP网络的初始权重和阈值,提高预测精度。GA通过选择、交叉、变异操作迭代优化,防止局部收敛,增强模型对金融市场复杂性和不确定性的适应能力。
101 80
|
7天前
|
机器学习/深度学习 前端开发 算法
婚恋交友系统平台 相亲交友平台系统 婚恋交友系统APP 婚恋系统源码 婚恋交友平台开发流程 婚恋交友系统架构设计 婚恋交友系统前端/后端开发 婚恋交友系统匹配推荐算法优化
婚恋交友系统平台通过线上互动帮助单身男女找到合适伴侣,提供用户注册、个人资料填写、匹配推荐、实时聊天、社区互动等功能。开发流程包括需求分析、技术选型、系统架构设计、功能实现、测试优化和上线运维。匹配推荐算法优化是核心,通过用户行为数据分析和机器学习提高匹配准确性。
34 3
|
6天前
|
供应链 算法 调度
排队算法的matlab仿真,带GUI界面
该程序使用MATLAB 2022A版本实现排队算法的仿真,并带有GUI界面。程序支持单队列单服务台、单队列多服务台和多队列多服务台三种排队方式。核心函数`func_mms2`通过模拟到达时间和服务时间,计算阻塞率和利用率。排队论研究系统中顾客和服务台的交互行为,广泛应用于通信网络、生产调度和服务行业等领域,旨在优化系统性能,减少等待时间,提高资源利用率。
|
13天前
|
存储 算法
基于HMM隐马尔可夫模型的金融数据预测算法matlab仿真
本项目基于HMM模型实现金融数据预测,包括模型训练与预测两部分。在MATLAB2022A上运行,通过计算状态转移和观测概率预测未来值,并绘制了预测值、真实值及预测误差的对比图。HMM模型适用于金融市场的时间序列分析,能够有效捕捉隐藏状态及其转换规律,为金融预测提供有力工具。
|
13天前
|
机器学习/深度学习 算法 信息无障碍
基于GoogleNet深度学习网络的手语识别算法matlab仿真
本项目展示了基于GoogleNet的深度学习手语识别算法,使用Matlab2022a实现。通过卷积神经网络(CNN)识别手语手势,如"How are you"、"I am fine"、"I love you"等。核心在于Inception模块,通过多尺度处理和1x1卷积减少计算量,提高效率。项目附带完整代码及操作视频。
|
19天前
|
算法
基于WOA鲸鱼优化的购售电收益与风险评估算法matlab仿真
本研究提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)的购售电收益与风险评估算法。通过将售电公司购售电收益风险计算公式作为WOA的目标函数,经过迭代优化计算出最优购电策略。实验结果表明,在迭代次数超过10次后,风险价值收益优化值达到1715.1万元的最大值。WOA还确定了中长期市场、现货市场及可再生能源等不同市场的最优购电量,验证了算法的有效性。核心程序使用MATLAB2022a实现,通过多次迭代优化,实现了售电公司收益最大化和风险最小化的目标。
|
16天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于深度学习网络的宝石类型识别算法matlab仿真
本项目利用GoogLeNet深度学习网络进行宝石类型识别,实验包括收集多类宝石图像数据集并按7:1:2比例划分。使用Matlab2022a实现算法,提供含中文注释的完整代码及操作视频。GoogLeNet通过其独特的Inception模块,结合数据增强、学习率调整和正则化等优化手段,有效提升了宝石识别的准确性和效率。
|
20天前
|
算法
基于WOA算法的SVDD参数寻优matlab仿真
该程序利用鲸鱼优化算法(WOA)对支持向量数据描述(SVDD)模型的参数进行优化,以提高数据分类的准确性。通过MATLAB2022A实现,展示了不同信噪比(SNR)下模型的分类误差。WOA通过模拟鲸鱼捕食行为,动态调整SVDD参数,如惩罚因子C和核函数参数γ,以寻找最优参数组合,增强模型的鲁棒性和泛化能力。
|
26天前
|
机器学习/深度学习 算法 Serverless
基于WOA-SVM的乳腺癌数据分类识别算法matlab仿真,对比BP神经网络和SVM
本项目利用鲸鱼优化算法(WOA)优化支持向量机(SVM)参数,针对乳腺癌早期诊断问题,通过MATLAB 2022a实现。核心代码包括参数初始化、目标函数计算、位置更新等步骤,并附有详细中文注释及操作视频。实验结果显示,WOA-SVM在提高分类精度和泛化能力方面表现出色,为乳腺癌的早期诊断提供了有效的技术支持。
|
22天前
|
算法
基于GA遗传算法的PID控制器参数优化matlab建模与仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化PID控制器参数,通过空间状态方程构建控制对象,自定义GA的选择、交叉、变异过程,以提高PID控制性能。与使用通用GA工具箱相比,此方法更灵活、针对性强。MATLAB2022A环境下测试,展示了GA优化前后PID控制效果的显著差异。核心代码实现了遗传算法的迭代优化过程,最终通过适应度函数评估并选择了最优PID参数,显著提升了系统响应速度和稳定性。