《卡尔曼滤波原理及应用-MATLAB仿真》程序-5.1UKF

2023-12-19 11:38

本文主要是介绍《卡尔曼滤波原理及应用-MATLAB仿真》程序-5.1UKF,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%  无迹Kalman滤波在目标跟踪中的应用
%  详细原理介绍及中文注释请参考:
%  《卡尔曼滤波原理及应用-MATLAB仿真》,电子工业出版社,黄小平著。
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
function UKF
clc;clear;
T=1; 
N=60/T; 
X=zeros(4,N); % 此处有误,请修改为P108页一致即可运行
X(:,1)=[-100,2,200,20]; 
Z=zeros(1,N); 
delta_w=1e-3; 
Q=delta_w*diag([0.5,1]) ;
G=[T^2/2,0;T,0;0,T^2/2;0,T];
R=5; 
F=[1,T,0,0;0,1,0,0;0,0,1,T;0,0,0,1];
x0=200; 
y0=300;
Xstation=[x0,y0]; 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
w=sqrtm(R)*randn(1,N);
for t=2:NX(:,t)=F*X(:,t-1)+G*sqrtm(Q)*randn(2,1);
end
for t=1:NZ(t)=Dist(X(:,t),Xstation)+w(t);
end
L=4;
alpha=1;
kalpha=0;
belta=2;
ramda=3-L;
for j=1:2*L+1Wm(j)=1/(2*(L+ramda));Wc(j)=1/(2*(L+ramda));
end
Wm(1)=ramda/(L+ramda);
Wc(1)=ramda/(L+ramda)+1-alpha^2+belta;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
Xukf=zeros(4,N);
Xukf(:,1)=X(:,1);
P0=eye(4);
for t=2:Nxestimate= Xukf(:,t-1);P=P0;cho=(chol(P*(L+ramda)))';for k=1:LxgamaP1(:,k)=xestimate+cho(:,k);xgamaP2(:,k)=xestimate-cho(:,k);endXsigma=[xestimate,xgamaP1,xgamaP2];Xsigmapre=F*Xsigma;Xpred=zeros(4,1);for k=1:2*L+1Xpred=Xpred+Wm(k)*Xsigmapre(:,k);endPpred=zeros(4,4);for k=1:2*L+1Ppred=Ppred+Wc(k)*(Xsigmapre(:,k)-Xpred)*(Xsigmapre(:,k)-Xpred)';endPpred=Ppred+G*Q*G';chor=(chol((L+ramda)*Ppred))';for k=1:LXaugsigmaP1(:,k)=Xpred+chor(:,k);XaugsigmaP2(:,k)=Xpred-chor(:,k);endXaugsigma=[Xpred XaugsigmaP1 XaugsigmaP2];for k=1:2*L+1Zsigmapre(1,k)=hfun(Xaugsigma(:,k),Xstation);endZpred=0;for k=1:2*L+1Zpred=Zpred+Wm(k)*Zsigmapre(1,k);endPzz=0;for k=1:2*L+1Pzz=Pzz+Wc(k)*(Zsigmapre(1,k)-Zpred)*(Zsigmapre(1,k)-Zpred)';endPzz=Pzz+R;Pxz=zeros(4,1);for k=1:2*L+1Pxz=Pxz+Wc(k)*(Xaugsigma(:,k)-Xpred)*(Zsigmapre(1,k)-Zpred)';endK=Pxz*inv(Pzz);xestimate=Xpred+K*(Z(t)-Zpred);P=Ppred-K*Pzz*K';P0=P;Xukf(:,t)=xestimate;
end
for i=1:NErr_KalmanFilter(i)=Dist(X(:,i),Xukf(:,i));
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
figure
hold on;box on;
plot(X(1,:),X(3,:),'-k.');
plot(Xukf(1,:),Xukf(3,:),'-r+');
legend('真实轨迹','UKF轨迹')
figure
hold on; box on;
plot(Err_KalmanFilter,'-ks','MarkerFace','r')
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
function d=Dist(X1,X2)
if length(X2)<=2d=sqrt( (X1(1)-X2(1))^2 + (X1(3)-X2(2))^2 );
elsed=sqrt( (X1(1)-X2(1))^2 + (X1(3)-X2(3))^2 );
end
function [y]=hfun(x,xx)
y=sqrt((x(1)-xx(1))^2+(x(3)-xx(2))^2);
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

结果:


这篇关于《卡尔曼滤波原理及应用-MATLAB仿真》程序-5.1UKF的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/512028

相关文章

在不同系统间迁移Python程序的方法与教程

《在不同系统间迁移Python程序的方法与教程》本文介绍了几种将Windows上编写的Python程序迁移到Linux服务器上的方法,包括使用虚拟环境和依赖冻结、容器化技术(如Docker)、使用An... 目录使用虚拟环境和依赖冻结1. 创建虚拟环境2. 冻结依赖使用容器化技术(如 docker)1. 创

MySQL中的MVCC底层原理解读

《MySQL中的MVCC底层原理解读》本文详细介绍了MySQL中的多版本并发控制(MVCC)机制,包括版本链、ReadView以及在不同事务隔离级别下MVCC的工作原理,通过一个具体的示例演示了在可重... 目录简介ReadView版本链演示过程总结简介MVCC(Multi-Version Concurr

5分钟获取deepseek api并搭建简易问答应用

《5分钟获取deepseekapi并搭建简易问答应用》本文主要介绍了5分钟获取deepseekapi并搭建简易问答应用,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需... 目录1、获取api2、获取base_url和chat_model3、配置模型参数方法一:终端中临时将加

JavaScript中的isTrusted属性及其应用场景详解

《JavaScript中的isTrusted属性及其应用场景详解》在现代Web开发中,JavaScript是构建交互式应用的核心语言,随着前端技术的不断发展,开发者需要处理越来越多的复杂场景,例如事件... 目录引言一、问题背景二、isTrusted 属性的来源与作用1. isTrusted 的定义2. 为

Python调用另一个py文件并传递参数常见的方法及其应用场景

《Python调用另一个py文件并传递参数常见的方法及其应用场景》:本文主要介绍在Python中调用另一个py文件并传递参数的几种常见方法,包括使用import语句、exec函数、subproce... 目录前言1. 使用import语句1.1 基本用法1.2 导入特定函数1.3 处理文件路径2. 使用ex

2.1/5.1和7.1声道系统有什么区别? 音频声道的专业知识科普

《2.1/5.1和7.1声道系统有什么区别?音频声道的专业知识科普》当设置环绕声系统时,会遇到2.1、5.1、7.1、7.1.2、9.1等数字,当一遍又一遍地看到它们时,可能想知道它们是什... 想要把智能电视自带的音响升级成专业级的家庭影院系统吗?那么你将面临一个重要的选择——使用 2.1、5.1 还是

Redis主从/哨兵机制原理分析

《Redis主从/哨兵机制原理分析》本文介绍了Redis的主从复制和哨兵机制,主从复制实现了数据的热备份和负载均衡,而哨兵机制可以监控Redis集群,实现自动故障转移,哨兵机制通过监控、下线、选举和故... 目录一、主从复制1.1 什么是主从复制1.2 主从复制的作用1.3 主从复制原理1.3.1 全量复制

将Python应用部署到生产环境的小技巧分享

《将Python应用部署到生产环境的小技巧分享》文章主要讲述了在将Python应用程序部署到生产环境之前,需要进行的准备工作和最佳实践,包括心态调整、代码审查、测试覆盖率提升、配置文件优化、日志记录完... 目录部署前夜:从开发到生产的心理准备与检查清单环境搭建:打造稳固的应用运行平台自动化流水线:让部署像

Redis主从复制的原理分析

《Redis主从复制的原理分析》Redis主从复制通过将数据镜像到多个从节点,实现高可用性和扩展性,主从复制包括初次全量同步和增量同步两个阶段,为优化复制性能,可以采用AOF持久化、调整复制超时时间、... 目录Redis主从复制的原理主从复制概述配置主从复制数据同步过程复制一致性与延迟故障转移机制监控与维

SpringCloud配置动态更新原理解析

《SpringCloud配置动态更新原理解析》在微服务架构的浩瀚星海中,服务配置的动态更新如同魔法一般,能够让应用在不重启的情况下,实时响应配置的变更,SpringCloud作为微服务架构中的佼佼者,... 目录一、SpringBoot、Cloud配置的读取二、SpringCloud配置动态刷新三、更新@R