一、Kalman用于解决什么的问题? 卡尔曼滤波是一种利用线性系统状态方程,通过系统输入输出观测数据,对系统状态进行最优估计的算法。由于观测数据中包括系统中的噪声和干扰的影响,所以最优估计也可看作是滤波过程。 人话: 线性数
引言:我在前段时间因为一些有关陀螺仪与云台的控制问题,而接触了卡尔曼滤波。一开始对卡尔曼滤波的感觉近乎“玄学”,在实际应用了一段时间后,重新学习,有了一些较新的理解,故本文在此进行一些简单的探讨以加深对卡尔曼滤波的理解。
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2024-01-02 22:29:15
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1、卡尔曼滤波器简介卡尔曼滤波器是一种由卡尔曼(Kalman)提出的用于时变线性系统的递归滤波器。这个系统可用包含正交状态变量的微分方程模型来描述,这种滤波器是将过去的测量估计误差合并到新的测量误差中来估计将来的误差。卡尔曼滤波器具有如下特点:
(1)卡尔曼滤波处理的对象是随机信号:
(2)被处理信号无有用和干扰之分,滤波的目的正是估计出所有被处理信号
(3)系统的白噪声激励和量
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2024-05-24 21:55:22
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参考:卡尔曼滤波贝叶斯滤波从概率学看卡尔曼滤波一,卡尔曼滤波作用卡尔曼滤波是来帮助我们做测量的,如果你要测量的东西很容易测准确,没有什么随机干扰,那真的不需要劳驾卡尔曼先生。但在有的时候,我们的测量因为随机干扰,无法准确得到,卡尔曼先生就给我们想了个办法,让我们在干扰为高斯分布的情况下,得到的测量均方误差最小,也就是测量值扰动最小,看起来最平滑。所谓滤波,实际上是要去掉自己不想要的信号
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2023-10-31 12:07:22
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卡尔曼滤波器及其基于opencv的实现 源地址:http://hi.baidu.com/superkiki1989/item/029f65013a128cd91ff0461b这个是维基百科中的链接,比较详细了,如果想详细了解应该看下那篇开篇论文,已经有人翻译成了中文。http://zh.wikipedia.org/zh/%E5%8D%A1%E5%B0%94%E6%9B%BC%E6%BB%A4%E
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2024-01-08 14:07:29
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卡尔曼滤波是一种用于数据融合的重要算法。它结合了测量数据与系统状态模型,通过预测和更新的步骤来估计系统状态。在 Python 中,我们可以利用一些库来实现卡尔曼滤波,从而有效地进行数据融合。
### 备份策略
为了确保数据安全,我们需要制定一个备份策略,合理的备份周期和流畅的备份流程是关键。下面是备份流程的甘特图,以及周期计划。
```mermaid
gantt
title 备份策略
为了可以更加容易的理解卡尔曼滤波器,这里会应用形象的描述方法来讲解,而不是像大多数参考书那样罗列一大堆的数学公式和数学符号。但是,他的5条公式是其核心内容。结合现代的计算机,其实卡尔曼的程序相当的简单,只要你理解了他的那5条公式。在介绍他的5条公式之前,先让我们来根据下面的例子一步一步的探索。假设我们要研究的对象是一个房间的温度。根据你的经验判断,这个房间的温度是恒定的,也就是下一分钟的温度等于
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2023-10-09 19:38:39
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0 引言在捷联惯导工程实践[6]中,我们希望陀螺仪能够非常精确的获取信息,或者说希望陀螺仪能非常准确的地反映观测量(加速度,磁场等)[6,7]的真实值,但是这个过程或多或少是受到噪声干扰的,导致测量的不准确;为了能够让陀螺仪在状态更新时做到准确,必须对状态变量和观测量进行数据融合和滤波,从而尽最大限度的降低噪声的干扰。最常用也最有效的方法非卡尔曼滤波莫属,其在处理高斯模型的系统上效果颇佳;随着计算
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2023-12-28 13:59:39
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我们假设有一辆运动的汽车,要跟踪汽车的位置 p 和速度 v,这两个变量称为状态变量,我们使用状态变量矩阵 来表示小车在 t 时刻的状态,那么在经过 Δt 的时间之后,当前时刻的位置和速度分别为: &nb
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2024-04-02 06:17:01
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在现代自动化和控制系统中,卡尔曼滤波器作为一种高效的递归算法,为处理由不确定性和动态因素引起的噪声数据提供了强大的工具。本文将详细探讨“卡尔曼滤波实现融合 Python 离散融合”的过程,涵盖背景描述、技术原理、架构解析、源码分析、性能优化等几个主要部分。
## 背景描述
卡尔曼滤波器广泛用于数据融合,尤其在车辆导航、机器人控制等场景中,其性能的优劣直接影响到最终的系统精度。在数据融合的过程中
向面试官一句话解释卡尔曼滤波:用上一次的最优状态估计和最优估计误差去计算这一次的先验状态估计和先验误差估计;用1得到的本次先验误差估计和测量噪声,得到卡尔曼增益;用1,2步骤得到所有先验误差估计和测量噪声,得到本次的最优估计。一句话解释:对模型的预测值和实际的观测值进行加权,迭代计算出未来的状态。对于上面三句话的一些解释:先验:根据以往的结果去推导后验:得到当前结果之后再去修正卡尔曼增益作用:将“
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2023-12-19 16:49:29
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自己学习整理卡尔曼滤波算法,从放弃到精通kaerman 滤波算法卡尔曼滤波是非常经典的预测追踪算法,是结合线性系统动态方程的维纳滤波,其实质是线性最小均方差估计器,能够在系统存在噪声和干扰的情况下进行系统状态的最优估计,广泛使用在导航、制导、控制相关领域。使用范围及作用一般的滤波算法是频域滤波,而卡尔曼滤波是时域滤波。
不要求系统的信号和噪声都是平稳的,但默认估计噪声和测量噪声均为白噪声,这样其均
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2023-10-23 09:34:26
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卡尔曼滤波器是一种利用线性系统状态方程,通过系统输入输出观测数据,对系统状态进行最优估计的算法。而且由于观测包含系统的噪声和干扰的影响,所以最优估计也可看做是滤波过程。卡尔曼滤波器的核心内容就是5条公式,计算简单快速,适合用于少量数据的预测和估计。下面我们用一个例子来说明一下卡尔曼算法的应用。假设我们想在有一辆小车,在 t 时刻其速度为 Vt ,位置坐标为 Pt,ut 表示 t 时刻的加速度
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2024-03-08 18:13:18
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为了在Python编程环境下实现卡尔曼滤波算法,特编写此程序主要用到了以下3个模块numpy(数学计算)pandas(读取数据)matplotlib(画图展示)代码的核心是实现了一个Kf_Params类,该类定义了卡尔曼滤波算法的相关参数然后是实现了一个kf_init()函数,用来初始化卡尔曼滤波算法的相关参数接着实现了一个kf_update()函数,用来更新卡尔曼滤波算法的相关参数最后在主程序中
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2023-08-04 13:53:35
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扩展卡尔曼滤波(Extended kalman filter,EKF)一种非线性卡尔曼滤波,用来估计均值(mean)和协方差(covariance),广泛用于非线性机器人状态估计、GPS、导航。
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2020-11-23 14:43:00
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1.卡尔曼滤波算法概要卡尔曼滤波算法是一种基础预测定位算法,本质上就是通过预测和更新两个状态过程的迭代,来逐步的准确定位。预测:当前状态环境下,对下一个时间段t的位置估计计算的值。更新:根据传感器获取到的比较准确的位置信息后,来更新当前的预测位置,也就是纠正预测的错误。卡尔曼算法依赖于线性计算和高斯分布。算法的五大公式为:2.matlab代码理解2.1产生方波clear
clc
t = 1:628
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2024-02-19 10:51:16
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前言主要讲解当初做飞卡时,直立所用的卡尔曼滤波,本文章只涉及少量理论,主要是公式推导和程序讲解,建议大家事先了解卡尔曼滤波的效果及公式意义。一. 卡尔曼滤波主要公式首先是状态方程和观测方程: x(k) = A · x(k-1) + B · u(k) + w(k) z(k) = H
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2023-08-09 16:44:40
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最近做卡尔曼滤波跟踪的项目,看原理花了一天,再网上查找并看懂别人的kalman c++代码花了我近三天的时间。卡尔曼滤波就是纸老虎,核心原理不难,核心公式就5个,2个状态预测更新公式,3个矫正公式。这里只讲解线性kalman滤波模型,非线性kalman滤波可以用扩散kalman滤波算法。概述卡尔曼滤波算法从名称上来看落脚点是一个滤波算法,一般的滤波算法都是频域滤波,而卡尔曼滤波算法是一个时域滤波,
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2023-10-23 10:40:06
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谈谈卡尔曼滤波器 文章目录谈谈卡尔曼滤波器概念第一次使用卡尔曼滤波器状态观测器卡尔曼滤波器基本思想 很早以前就听过卡尔曼滤波这个概念,但是一直没怎么接触过,而这个东西似乎又涉及挺广的,哪哪都能见到,哪哪都能用。今天想根据我了解的内容做一个整理。 概念卡尔曼滤波(Kalman Filtering)是一种利用线性系统状态方程,通过系统输入输出观测数据,对系统状态进行最优估计的算法。由于观测数据中包括系
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2024-02-22 15:11:26
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卡尔曼滤波通俗介绍易于理解的介绍,应该是属于文字逻辑,而不是公式逻辑参考文献如何通俗并尽可能详细地解释卡尔曼滤波?卡尔曼滤波的作用卡尔曼滤波用于优化我们感兴趣的量,当这些量无法直接测量但可以间接测量时。用于估算系统状态,通过组合各种受噪音的传感器测量值从贝叶斯滤波出发本部分并不需要真正的了解贝叶斯滤波,只需要理解卡尔曼滤波和它的关系,更清晰的理解卡尔曼滤波贝叶斯滤波的工作就是根据不断接收到的新信息
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2024-05-14 21:01:48
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