完整代码附链接。有中文注释欢迎交流文章目录程序简介概览路径规划模型量测模型运行结果MATLAB源代码程序简介概览本程序实现三维快速扩展随机树Rapidly-exploring Random Tree, RRT与人工势场法Artificial Potential Field, APF联合路径规划并结合到达角Angle of Arrival, AOA和到达时间差Time Difference of Arrival, TDOA完成三维融合定位。RRT负责生成全局可行路径APF进一步对路径进行局部优化和避障细化。地图范围、障碍物、起终点、锚节点位置、RRT/APF规划参数及量测噪声等均可自行修改便于构建不同三维仿真场景。路径规划模型本程序采用 RRT 与 APF 串联的混合规划结构。首先利用 RRT 在三维连续空间中完成全局采样搜索得到一条可行的避障路径随后对这条路径进行稠密化并基于人工势场法在每个中间路径点上叠加邻接路径点形成的平滑力指向终点的吸引力来自长方体障碍物的斥力。APF 更新只在前后路径段仍然无碰撞时才会被接受因此既保留了 RRT 的全局可达性也改善了原始采样路径的锯齿和突变。量测模型AOA-TDOA 融合定位部分与原版本保持一致。程序将 AOA 角度残差与 TDOA 距离差残差拼接为同一个最小二乘问题再用 Gauss-Newton 迭代完成联合定位。运行结果路径规划结果图路径规划轨迹与定位估计轨迹对比图各坐标分量随路径点序号变化曲线定位误差曲线命令行会输出路径长度、路径点数、规划迭代次数、平均定位误差、最大定位误差、最小定位误差和 RMSE 等统计结果。MATLAB源代码部分代码如下%% 三维RRTAPF路径规划与AOA-TDOA融合定位算法% 作者: matlabfilterV同号可接代码定制、讲解% 2026-06-11/Ver2%% 程序流程% 1. 完成RRTAPF全局采样与APF局部势场细化三维路径规划将规划路径点作为运动轨迹真值% 2. 在每个路径点处模拟AOA TDOA量测% 3. 使用本脚本对应的定位模型估计路径点位置% 4. 使用普通figure窗口绘制规划轨迹、定位轨迹、坐标分量和误差曲线。clear;clc;close all;rng(0);%% 参数设置algorithmName三维RRTAPF路径规划与AOA-TDOA融合定位算法;measureNameAOA TDOA;sigmaAngle0.010;% AOA角度噪声单位radsigmaTdoaRange0.45;% TDOA距离差噪声单位mmaxGnIter14;% Gauss-Newton最大迭代次数%% 路径规划[rawPath,anchors,mapLimit,obstacles,planStats]planRrtApf3D();%% 沿规划轨迹进行定位仿真[estPath,posErr,iterUsed]runAoaTdoaLocalization3D(rawPath,anchors,sigmaAngle,sigmaTdoaRange,maxGnIter,mapLimit);%% 结果绘图与输出plotPlanningResult(rawPath,anchors,mapLimit,obstacles,algorithmName);plotLocalizationResult(rawPath,estPath,anchors,obstacles,mapLimit,algorithmName);plotCoordinateResult(rawPath,estPath,algorithmName);plotErrorResult(posErr,algorithmName);printSummary(rawPath,posErr,iterUsed,planStats,algorithmName,measureName);%% 函数完整代码https://download.csdn.net/download/callmeup/93461979如需帮助或有导航、定位滤波相关的代码定制需求可联系我 【MATLAB例程】三维RRT+APF路径规划与AOA-TDOA融合定位算法。附代码的下载链接
完整代码附链接。有中文注释欢迎交流文章目录程序简介概览路径规划模型量测模型运行结果MATLAB源代码程序简介概览本程序实现三维快速扩展随机树Rapidly-exploring Random Tree, RRT与人工势场法Artificial Potential Field, APF联合路径规划并结合到达角Angle of Arrival, AOA和到达时间差Time Difference of Arrival, TDOA完成三维融合定位。RRT负责生成全局可行路径APF进一步对路径进行局部优化和避障细化。地图范围、障碍物、起终点、锚节点位置、RRT/APF规划参数及量测噪声等均可自行修改便于构建不同三维仿真场景。路径规划模型本程序采用 RRT 与 APF 串联的混合规划结构。首先利用 RRT 在三维连续空间中完成全局采样搜索得到一条可行的避障路径随后对这条路径进行稠密化并基于人工势场法在每个中间路径点上叠加邻接路径点形成的平滑力指向终点的吸引力来自长方体障碍物的斥力。APF 更新只在前后路径段仍然无碰撞时才会被接受因此既保留了 RRT 的全局可达性也改善了原始采样路径的锯齿和突变。量测模型AOA-TDOA 融合定位部分与原版本保持一致。程序将 AOA 角度残差与 TDOA 距离差残差拼接为同一个最小二乘问题再用 Gauss-Newton 迭代完成联合定位。运行结果路径规划结果图路径规划轨迹与定位估计轨迹对比图各坐标分量随路径点序号变化曲线定位误差曲线命令行会输出路径长度、路径点数、规划迭代次数、平均定位误差、最大定位误差、最小定位误差和 RMSE 等统计结果。MATLAB源代码部分代码如下%% 三维RRTAPF路径规划与AOA-TDOA融合定位算法% 作者: matlabfilterV同号可接代码定制、讲解% 2026-06-11/Ver2%% 程序流程% 1. 完成RRTAPF全局采样与APF局部势场细化三维路径规划将规划路径点作为运动轨迹真值% 2. 在每个路径点处模拟AOA TDOA量测% 3. 使用本脚本对应的定位模型估计路径点位置% 4. 使用普通figure窗口绘制规划轨迹、定位轨迹、坐标分量和误差曲线。clear;clc;close all;rng(0);%% 参数设置algorithmName三维RRTAPF路径规划与AOA-TDOA融合定位算法;measureNameAOA TDOA;sigmaAngle0.010;% AOA角度噪声单位radsigmaTdoaRange0.45;% TDOA距离差噪声单位mmaxGnIter14;% Gauss-Newton最大迭代次数%% 路径规划[rawPath,anchors,mapLimit,obstacles,planStats]planRrtApf3D();%% 沿规划轨迹进行定位仿真[estPath,posErr,iterUsed]runAoaTdoaLocalization3D(rawPath,anchors,sigmaAngle,sigmaTdoaRange,maxGnIter,mapLimit);%% 结果绘图与输出plotPlanningResult(rawPath,anchors,mapLimit,obstacles,algorithmName);plotLocalizationResult(rawPath,estPath,anchors,obstacles,mapLimit,algorithmName);plotCoordinateResult(rawPath,estPath,algorithmName);plotErrorResult(posErr,algorithmName);printSummary(rawPath,posErr,iterUsed,planStats,algorithmName,measureName);%% 函数完整代码https://download.csdn.net/download/callmeup/93461979如需帮助或有导航、定位滤波相关的代码定制需求可联系我 RELATED READING
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