【MATLAB例程】Chan方法解算TOA，用于三维目标的定位，锚点数量可自适应。附代码下载链接

Chan和Taylor不仅可以用于TDOA，也可以用于TOA的解算。
本文参考论文《基于Taylor-Chan算法的改进UWB室内三维定位方法》，给出三维空间中，锚点数量可自适应的Chan方法解算TOA的例程

代码简述

chan算法不仅可以用于TDOA的结算，TOA的数据也可以通过作差等操作，使用Chan得到精确的位置信息。

上述MATLAB 代码实现了基于 Chan 方法的三维目标定位算法，主要用于通过时间到达（TOA）测量来确定未知点的位置。该算法特别适用于室内定位场景，利用多个锚点（基站）进行定位。

1. 初始化：

   • 清理工作空间，设置随机数种子以确保结果可复现。
   • 定义基站数量、TOA 时间误差以及基站的位置。

2. 定位点设置：

   • 定义待定位点的真实位置。
   • 计算待定位点与各基站之间的距离，并引入随机误差模拟真实情况。

3. 加权最小二乘（WLS）计算：

   • 使用加权最小二乘法，通过构造线性方程组来估计未知点的位置。
   • 迭代更新模型以优化位置估计。

4. 误差处理：

   • 计算估计位置与真实位置之间的误差，并使用均方根误差（RMSE）作为性能指标。

5. 绘图：

   • 通过三维图形展示基站位置、真实位置和估计位置，便于直观理解定位结果。

6. 输出结果：

   • 打印真实坐标、估计坐标以及总体 RMSE 值，便于用户评估算法性能。

运行结果

设置6个锚点的时候，定位结果图如下：

当锚点数设置为60时：

误差特性如下（会在命令行窗口显示，这里是命令行窗口的截图）：

MATLAB源代码

部分代码如下：

% Chan方法解算TOA，定位三维目标、N个锚点
% 参考文献:《基于Taylor-Chan算法的改进UWB室内三维定位方法》
% 2025-07-06/Ver1
%% 初始化
clc;clear;close all;
rng(0);
% 定义参数和待测点位置
num_stations = 6; % 基站数量（锚点数量）
std_var1 = 1e-11; %TOA时间误差（标准差）
% 固定基站位置
stations_position = 5*randn(num_stations,3);

完整代码见付费专栏：【MATLAB代码】Chan方法解算TOA，用于三维目标的定位，锚点数量可自适应。订阅专栏后可查看完整代码

或单个程序的下载链接：https://download.youkuaiyun.com/download/callmeup/91328272

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