1 離散卡爾曼濾波器
1960年,卡爾曼發(fā)表了他著名的用遞歸方法解決離散數(shù)據(jù)線性濾波問題的論文 [Kalman60] 。從那以后,得益于數(shù)字計算技術(shù)的進步,卡爾曼濾波器已成為推廣研究和應(yīng)用的主題,尤其是在自主或協(xié)助導航領(lǐng)域。
[Maybeck79] 的第一章給出了一個非常“友好”的介紹,更全面的討論可以參考 [Sorenson70] ,后者還包含了一些非常有趣的歷史故事。更廣泛的參考包括 [Gelb74, Grewal93, Maybeck79, Lewis86, Brown92, Jacobs93] 。
被估計的過程信號
離散卡爾曼濾波器算法
我們先給出卡爾曼濾波器的總體性概述,然后討論方程式的具體細節(jié)及其作用。
卡爾曼濾波器用反饋控制的方法估計過程狀態(tài):濾波器估計過程某一時刻的狀態(tài),然后以(含噪聲的)測量變量的方式獲得反饋。因此卡爾曼濾波器可分為兩個部分:時間更新方程和測量更新方程。時間更新方程負責及時向前推算當前狀態(tài)變量和誤差協(xié)方差估計的值,以便為下一個時間狀態(tài)構(gòu)造先驗估計。測量更新方程負責反饋——也就是說,它將先驗估計和新的測量變量結(jié)合以構(gòu)造改進的后驗估計。
時間更新方程也可視為預(yù)估方程,測量更新方程可視為校正方程。最后的估計算法成為一種具有數(shù)值解的預(yù)估-校正算法,如圖1-1所示。
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2018-7-27 11:21 上傳
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