对于Jacobian矩阵的理解GVINS

理解GVINS中的jacobians设置

在GNSS处理的阶段 由于涉及了误差函数residual,同时,我们也了解到jacobians矩阵是误差函数对于待优化的变量求导后得到的矩阵
可以理解为:误差函数对于位姿、待估计优化变量得到的雅可比矩阵 ,决定着下一步骤最优迭代估计的方向。

所以在GVINS的个人jacobians矩阵推倒的理解如下:

上面的图片为根据GNSS的pseudorange待估计的(待优化的变量)因为是伪距和doppler共同估计 所以 此时的待估计优化参数有位置、速度、钟差、钟漂等

下图是对于估计的伪距的计算,最终估计的伪距通过psr_estimated 表示。
残差是通过下面这行给出的:
通过对residual函数的每个待优化的变量分别求导,得出jacobians的矩阵。

矩阵的设置如下:J_Pi 矩阵设置成为<2,7>表示residual为2维度,而7表示待估计的优化变量是7维度。

通过:J_Pi.topLeftCorner<1, 3>() = -rcv2sat_unit.transpose() * R_ecef_local * pr_weight * ratio;表示:将Jacobians矩阵的左上角<1,3>1行3列的元素填满为rcv2sat_unit.transpose() * R_ecef_local * pr_weight * ratio。
rcv2sat_unit.transpose() * R_ecef_local * pr_weight * ratio实则为residual(Pseudorange)对于Pi求导的结果

同理J_Pi.bottomLeftCorner<1, 3>() = (sv_vel-V_ecef).transpose() * unit2rcv_pos * R_ecef_local * dp_weight * ratio;实则表示对于residual2也就是residual(DopplerVelocity对Pi求导的结果)

其中residual2的设置为: residuals[1] = (dopp_estimated + obs->dopp[freq_idx]*wavelength) * dp_weight;

而J_Pi.bottomLeftCorner<1, 3>()填入的数值 正好是对residual2求导的结果:(sv_vel-V_ecef).transpose() * unit2rcv_pos *

R_ecef_local * dp_weight * ratio;

接下来的

cpp 复制代码
if (jacobians[1])
        {
            Eigen::Map<Eigen::Matrix<double, 2, 9, Eigen::RowMajor>> J_Vi(jacobians[1]);
            J_Vi.setZero();
            J_Vi.bottomLeftCorner<1, 3>() = rcv2sat_unit.transpose() * (-1.0) * 
                R_ecef_local * dp_weight * ratio;
        }

同样能理解:为residual(2维度向量)对待优化变量的求导,其中这个待优化变量选择的是9维度表示------待优化变量中包括velocity(3),bias_gyro(3)bias_acce(3),而对于residual求导也就是velocity会存在数值,我进行求导后,推导出来的结果和J_Vi.bottomLeftCorner<1, 3>()赋值的结果相同为:rcv2sat_unit.transpose() * (-1.0) *

R_ecef_local * dp_weight * ratio;这是对residul(DopplerVelocity求导的结果)

接下来的Jacobian赋值同理,作者真的很强,能够独立推导residual的待优化变量求导 我向大佬学习。

相关推荐
零依赖极客7 小时前
Day 6·1 ARMv8.2 dotprod——vdotq_s32 一条指令做 4 个点积
c语言·开发语言·人工智能·矩阵·arm·vllm
wzdark9 小时前
基于矩阵的动态规划路径问题性能优化4
线性代数·矩阵·动态规划
Raas1002 天前
MAI Gateway(魔芋企业级AI网关)功能全解:AI网关有哪些功能?一文看懂AI网关能力矩阵
大数据·人工智能·矩阵·gateway·mai gateway·企业级产品
船厂电气自动化ai大模型2 天前
AI大模型与数学 第75课 基、维度、向量空间坐标
数据结构·线性代数·算法·机器学习·推荐算法
hansang_IR3 天前
【题解】P4456 [CQOI2018] 交错序列(矩阵乘法)
c++·线性代数·算法
BSD_HY3 天前
薄膜开关矩阵扫描在低功耗MCU上的GPIO扩展实现
单片机·嵌入式硬件·矩阵·人机交互·薄膜开关·源头工厂
Nil2083 天前
leetcode 74搜索二维矩阵
算法·leetcode·矩阵
小飞象—木兮3 天前
BCG波士顿矩阵深度解析及应用指南:核心逻辑、落地路径、常见误区、案例
大数据·人工智能·矩阵·数据分析·用户运营
浪里镖客3 天前
位姿转换矩阵中旋转与平移转换的问题--解决方案
线性代数·矩阵
hansang_IR4 天前
【题解】P5364 [SNOI2017] 礼物
c++·线性代数·算法