自适应Q的容积卡尔曼滤波MATLAB例程|完整代码

前言

给出自适应容积卡尔曼滤波(ACKF)的MATLAB代码。

主要思想

通过自适应状态协方差Q来实现,得到了比传统方法更低的估计误差。适用于Q无法获取、估计不准、变化不定的情况,只有一个M文件,方便运行,保运行成功,不包讲解。

运行截图

三轴状态的估计曲线:

状态误差的曲线如下:

因为未滤波的误差太大了,将中间红色和黄色部分放大一点,得到下图:

能明显看出来ACKF的误差更小。

同时,程序还输出了误差的CDF图像,供参考:

误差的统计特性如下:

代码结构

代码文件由以下几个部分组成:

源代码

matlab 复制代码
% CKF与ACKF效果对比,自适应调节Q
% Evand©2024
% 作者联系方式:evandjiang@qq.com(除前期达成一致外,付费咨询)
% 2024-5-30/Ver1/
clear;clc;close all;
rng(0);
%% 滤波模型初始化
t = 1:1:1000;
Q0 = 1*diag([1,1,1]);w=sqrt(Q0)*randn(size(Q0,1),length(t));
R0 = 1*diag([1,1,1]);v=sqrt(R0)*randn(size(R0,1),length(t));
P0 = 1*eye(3);
X=zeros(3,length(t));
X_ekf=zeros(3,length(t));
X_ekf(:,1)=X(:,1);
Z=zeros(3,length(t)); %定义观测值形式
Z(:,1)=[X(1,1)^2/20;X(2,1);X(3,1)]+v(:,1); %观测量
%% 运动模型
X_=zeros(3,length(t));
X_(:,1)=X(:,1);
for i1 = 2:length(t)
    X(:,i1) = [X(1,i1-1) + (2.5 * X(1,i1-1) / (1 + X(1,i1-1).^2)) + 8 * cos(1.2*(i1-1));
        X(2,i1-1)+1;
        X(3,i1-1)]; %真实值
    X_(:,i1) = [X_(1,i1-1) + (2.5 * X_(1,i1-1) / (1 + X_(1,i1-1).^2)) + 8 * cos(1.2*(i1-1));
        X_(2,i1-1)+1;
        X_(3,i1-1)] + w(:,i1-1);%未滤波的值
    Z(:,i1) = [X(1,i1).^2 / 20;X(2,i1);X(3,i1)] + v(i1); %观测值
end

%% CKF
Q = Q0*2; %人工构造Q不准确的情况
% 完整代码下载链接:https://gf.bilibili.com/item/detail/1105551012
R = R0;
P = P0;
相关推荐
兔兔兔兔13 分钟前
记录C++ 13
开发语言·c++·算法
码行山野赴时序归途8 分钟前
从暴力到最优:三道 C 语言入门题的解法思路
c语言·开发语言·数据结构·算法·leetcode·排序算法
郑州光合科技余经理34 分钟前
本地生活平台搭建:统一订单表与多后台切换怎么拆
java·开发语言·前端·系统架构·uni-app·php·ai编程
天下无敌笨笨熊39 分钟前
C#视频开发心得
开发语言·c#·音视频
淼澄研学1 小时前
基于Docker与iptables的AI智能体网络隔离实操指南
开发语言·python
莫陌尛.1 小时前
Java核心知识点:直接内存、CPU密集型线程池、并行流对比文档
java·开发语言
西峰u1 小时前
Java多线程初阶完整总结|线程、锁、volatile、等待通知、常见案例
java·开发语言·jvm
夜雨声烦丿2 小时前
从需求到页面:日期计算器应用的 ArkTS 原生实现
开发语言·javascript·华为·harmonyos
程序员雪球2 小时前
本地IDEA打断点debug容器
java·开发语言
老白干2 小时前
基于枚举 + 注解的 Java 数据脱敏实践(fastjson 序列化场景)
java·开发语言