ARMA建模以及卡爾曼濾波

2021-07-04 08:14:20 字數 778 閱讀 2442

慣性導航時常用到arma建模和卡爾曼濾波,最近兩天準備科普一下。x 

n=−(

a1x 

n−1+

a2x 

n−2+

....

+apx

n−p)+ξ 

n+b1

ξ n−

1+b2

ξ n−

2+..

..+b

q ξ 

n−q 

自回歸模型ar(p),p=

1 ,建立漂移一階歸模型ar(1)模型: x 

n=−a

1x n

−1+ξ

n在matlab中可以使用ar()函式,讀者可以help一下即可。

ar(1)模型描述誤差訊號後,可以將其改為狀態空間模型和輸入輸出模型: x 

k=φx

n−1+w k

−1 z

k=hx k+

v k

其中w 

k−1和

v k 為零均值白雜訊序列

進行卡爾曼濾波,我們需要知道系統模型雜訊方差陣,量測雜訊方差陣,以及初始值,看文獻得,經過ar(1)模型擬合後的漂移訊號的協方差為系統雜訊協方差陣,實測資料作為觀測量,其協方差為測量雜訊的正定方差陣。另外,原始測量值均方根值的1/10作為初始誤差方差陣。以後即可進行卡爾曼濾波,有關卡爾曼濾波公式不再贅述。

所得結果如下所示:

卡爾曼 卡爾曼濾波 1

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