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
听雨入夜1 小时前
“同声传译”还是“全文翻译”?为何HotSpot虚拟机仍要保留解释器?
开发语言·python
随风M记忆s1 小时前
GEE&Python-demo:利用Sentinel-监测北京奥林匹克森林公园年NDVI变化(附Python版)
开发语言·python·sentinel
C++、Java和Python的菜鸟2 小时前
第9章 后端Web进阶(AOP)
java·开发语言·前端
软萌萌的12 小时前
Python零基础从入门到精通详细教程-数据类型
开发语言·windows·python
姓蔡小朋友2 小时前
Java线程并发
java·开发语言·python
我星期八休息2 小时前
扩展— TCP 全连接队列与 tcpdump 抓包
linux·服务器·开发语言·前端·网络·tcp/ip·tcpdump
小小代码狗3 小时前
PHP 常用函数与变量参考文档
开发语言·安全·php
编程阿峰3 小时前
Python 环境配置(二)安装jupyter、matplotlib、numpy库
开发语言·python·jupyter·numpy·matplotlib
磁爆步兵3 小时前
内存分区:程序运行的核心秘密
java·开发语言·jvm
此生决int4 小时前
深入理解C++系列(06)——模版初阶与STL
开发语言·c++