为了稳妥应对这一局面,1960年之后,Kalman经过研究之后,提出了新的测量方法,命名为卡尔曼滤波,这种测量办法的主要内容是在对上一刻进行估计的基础上,与实时测量的数据进行有机结合。在这种办法中,上一刻的估计采用的是上一刻的数据,是建立在之前数据的基础之上的,所以是递推的线性估计,而实时估计则是通过实时数据来获取的。除此之外,在该办法中,被估计量是系统的状态之一,所以,各个时刻之间存在的关系都可以通过线性函数来表述,以解决在估计过程中出现的不确定因素。与线性最小方差估计有共同之处,卡尔曼滤波对每一刻的估计都能够使误差控制在最小的范围。该方法是建立在状态方程的基础上,所以采用该办法的系统呈现出的状态也是线性的,如果要对非线性系统进行估计,系统就必须进行线性化工作。
2。4 卡尔曼滤波算法来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-
从2。1,2。2中我们可以看出,随机线性离线体系的方程设置可以用下列公式分析:
在上述公式中,n维状态向量是X(k),Z(k)则是m维观测序列,p维系统过程噪声序列是W(k),是系统的n×n维状态转移矩阵,是n×p维噪声输入矩阵,V(k)是m维观测噪声序列,H是m×n维观测矩阵。
从2。3我们不难看出,对系统观测噪声和过程噪声进行统计可以从下面公式分析:
在这个公式中,其中δkj是Kronecker-δ函数,R(k)是系统观测噪声V(k)的m×m维对称正定方差阵,Q(k)是系统过程噪声W(k)的p×p维对称非负定方差矩阵。