一种基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法技术

技术编号:40410072 阅读:16 留言:0更新日期:2024-02-20 22:30
本发明专利技术涉及全球卫星导航技术领域,具体涉及一种基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法。采用衰减记忆法进行计算预测和更新步骤中的协方差矩阵,减弱过去时刻的信息权重,抑制了滤波发散,同时考虑到实际应用中过程噪声和量测噪声随外界干扰动态变化的特点,将过程噪声协方差矩阵和量测噪声协方差矩阵变为变量,并动态进行调节修正,最后建立误差协方差矩阵与量测噪声协方差矩阵的比值约束,保证了状态估计误差收敛速度,提高滤波精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全球卫星导航,具体涉及一种基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法


技术介绍

1、卡尔曼滤波是一类对系统的随机信号如过程噪声、量测噪声进行统计分析的算法,通过利用观测量的统计特性,进行最优估计,使之估计误差达到最小。卡尔曼滤波的优势在于,在不知道系统的确切模型的情况下,它不仅用于估计信号的当前状态,还可以用于预测信号的将来状态,所以卡尔曼滤波广泛适用于雷达和导航系统。

2、目前除了线性系统运用的经典卡尔曼滤波,还有应用较广的扩展卡尔曼滤波,无迹卡尔曼滤波,容积卡尔曼滤波。经典卡尔曼滤波本质上是一个线性最小均方差估计,在估计的过程中,考量了系统本身的状态方程(即状态变量其本身随时间的变化)和估计量与观测量间的量测方程,通过递推或迭代方式进行估计。但其使用需要满足一定的条件:首先系统的状态方程和量测方程需满足线性条件,其次系统的状态方程应尽可能拟合系统的实际状态,最后,系统的过程噪声和量测噪声需为均值为零,方差已知的白噪声。针对基于经典卡尔曼滤波的基础,扩展卡尔曼滤波对非线性系统进行一阶泰勒展开,舍去高阶非线性项,使之线性化。当状态方程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法,其特征在于,包括下列步骤:

2.如权利要求1所述的基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法,其特征在于,所述动态调节修正过程噪声协方差矩阵、动态调节修正量测噪声协方差矩阵过程中,将所述过程噪声协方差矩阵和量测噪声协方差矩阵视为随环境不同、影响因素不同而动态变化的变量,再根据相关噪声特征,动态进行调节修正。

3.如权利要求1所述的基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法,其特征在于,所述过程噪声协方差矩阵、量测噪声协方差矩阵过程的动态调节修正,包括下列步骤:

4.如权利要求1所述的基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法,其特征在于,包括下列步骤:

2.如权利要求1所述的基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法,其特征在于,所述动态调节修正过程噪声协方差矩阵、动态调节修正量测噪声协方差矩阵过程中,将所述过程噪声协方差矩阵和量测噪声协方差矩阵视为随环境不同、影响因素不同而动态变化的变量,再根据相关噪声特征,动态进行调节修正。

3.如权利要求1所述的基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法,其特征在于,所述过程噪声协方差矩阵、量测噪声协方差矩阵过程的动态调节修正,包括下列步骤:

4.如权利要求1所述的基于约束的衰减记忆容积卡尔曼滤波方法,其特征在于,在所述动态调节修正量测噪声矩阵过程中,设置阈值参数λ,控制噪声协方差矩阵的最小值,从而避免引起滤波发散。

5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李星星纪元法孙希延贾茜子廖志明
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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