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【MATLAB例程】【空地协同】UAV辅助的UGV协同定位，无人机辅助地面无人车定位，带滤波，附MATLAB代码下载链接

news 2026/3/26 18:17:50

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程序介绍
运行结果
MATLAB源代码

程序介绍

程序为UAV 辅助 UGV 的二维协同定位仿真框架，用于验证在低精度GNSS条件下空地协同的定位效果，引入空中平台（UAV）测距测角信息，对地面移动载体（UGV）定位精度的提升效果。通过 UAV–UGV 的异构平台协同，利用空间几何优势弥补单一地面传感器观测能力不足的问题。

在仿真场景中，UAV 以固定高度进行圆周飞行，其轨迹和运动参数预先设定，用于持续对 UGV 提供距离与方位角观测。UGV 在地面进行连续运动，其真实轨迹由速度和随时间缓慢变化的航向角共同决定，以模拟实际行驶过程中存在的小幅转向行为。该设置保证了运动模型的连续性和一定非理想性，从而更贴近工程应用场景。

在滤波结构上，程序采用标准卡尔曼滤波框架进行信息融合。基于运动模型完成状态预测，按照“UAV 测量优先、GNSS 测量补充”的顺序进行两次观测更新

仿真过程记录了 UAV 轨迹、UGV 真实轨迹、滤波估计轨迹以及 GNSS 测量轨迹，并从空间轨迹、分轴位移和定位误差三个层面对结果进行可视化分析。通过对 EKF 融合结果与 GNSS 单独定位结果的误差统计对比，可以直观评估 UAV 辅助协同定位在平均误差、稳定性和极值误差方面的性能提升效果。

运行结果

轨迹图：

位移曲线：

位置误差曲线：

柱状图输出结果对比：

命令行输出结果对比：

MATLAB源代码

部分代码如下：

%% UAV辅助的UGV协同定位仿真% UAV通过测距测角辅助UGV进行精确定位% 作者：matlabfilter（V同号，可接导航、定位相关的代码定制）% 2026-01-07/Ver1clear;close all;clc;rng(0);%% 仿真参数设置dt=0.1;% 时间步长 (s)T=10;% 总仿真时间 (s)steps=T/dt;% 仿真步数% UAV参数uav_altitude=50;% 飞行高度 (m)uav_orbit_radius=30;% 轨道半径 (m)uav_angular_vel=0.2;% 角速度 (rad/s)uav_pos=[50;50];% 初始位置 [x; y] (m)% UGV参数ugv_real_pos=[20;20];% 真实初始位置 (m)ugv_est_pos=[20.5;20.5];% 估计初始位置 (m)ugv_velocity=5;% 速度 (m/s)ugv_heading=pi/4;% 航向角 (rad)% 噪声参数noise_process=0.1;% 过程噪声标准差noise_measure_dist=1;% 距离测量噪声标准差 (m)noise_measure_ang=0.1;% 角度测量噪声标准差 (rad)noise_GNSS=5;% GNSS噪声标准差 (m)