卡爾曼濾波方法ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-12 13:33本頁(yè)面
【正文】 5 0050100150聯(lián)邦卡爾曼濾波算法集中卡爾曼濾波算法維度弧長(zhǎng)估計(jì)誤差 /m 時(shí)間 /s 23 聯(lián)邦卡爾曼濾波器的應(yīng)用 (續(xù) ) 圖中可以看出，聯(lián)邦卡爾曼濾波與集中卡爾曼濾波算法的估計(jì)精度相當(dāng)，但聯(lián)邦卡爾曼濾波相對(duì)于集中卡爾曼濾波，不僅有更好的容錯(cuò)性，而且可以并行運(yùn)算。 22 聯(lián)邦卡爾曼濾波器的應(yīng)用 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1 5 0 1 0 0 5 0050100150聯(lián)邦卡爾曼濾波算法集中卡爾曼濾波算法時(shí)間 /s 經(jīng)度弧長(zhǎng)估計(jì)誤差 /m 仍然以艦船導(dǎo)航為例，模型與前面相同。 18 聯(lián)邦濾波器算法 ? 信息融合 其中， 為 N 個(gè)不相關(guān)的局部狀態(tài)估計(jì)， 為相應(yīng)的估計(jì)誤差協(xié)方差 。 ? 實(shí)際設(shè)計(jì)的聯(lián)邦濾波器是全局次優(yōu)的，但是對(duì)于自主性要求很高的重要運(yùn)載體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性比精度更重要。 ? 全局估計(jì)再按信息守恒原則反饋給各子濾波器。 ? 各子濾波器并行運(yùn)行，獲得建立在局部量測(cè)基礎(chǔ)上的局部最優(yōu)估計(jì)。其中， Carlson在 1988年提出的聯(lián)邦濾波由于設(shè)計(jì)靈活、計(jì)算量小、容錯(cuò)性好而受到重視，已被美國(guó)空軍確定為新一代導(dǎo)航系統(tǒng)的通用濾波器。當(dāng)任一導(dǎo)航子系統(tǒng)發(fā)生故障，且沒(méi)有及時(shí)檢測(cè)出并隔離時(shí)，則整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)都會(huì)被污染，使輸出的信息不可靠。這種情況下采用集中式卡爾曼實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航，存在兩個(gè)問(wèn)題： – 計(jì)算負(fù)擔(dān)重。 ? 由于對(duì)導(dǎo)航精度要求的提高，導(dǎo)航設(shè)備越來(lái)越多。 11 初始條件和參數(shù)選取 12 仿真結(jié)果 (a) 13 仿真結(jié)果 (b) 14 仿真結(jié)果 (c) 15 聯(lián)邦卡爾曼濾波 ? 卡爾曼濾波最成功的工程應(yīng)用是設(shè)計(jì)運(yùn)載體的高精度組合導(dǎo)航系統(tǒng)。 )7,2,1( ??ii?? 狀態(tài)方程 ? ???????????????????????????????????7654321s i nc o s,?????????????????KSbVVbVVKSVKSVWtXfXNNEEEN?????????????????????????????43214321vK
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