容积法则辅助的交互式多模型滤波算法
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作者:
作者单位:

空军工程大学无人机运用工程系,西安710038.

作者简介:

魏瑞轩

通讯作者:

中图分类号:

U249

基金项目:

国家自然科学基金项目(61074007);航空科学基金项目(20135896027).


Cubature rule aided interacting multiple model filter algorithm
Author:
Affiliation:

UAV Utilization Engineering Department,Air Fore Engineering University,Xi’an 710038,China.

Fund Project:

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    摘要:

    交互式多模型滤波(IMM) 的交互环节使得系统状态量不再服从单纯的高斯分布, 用现有方法对其概率分布的估计存在较大的误差. 对此, 考虑到模型的混合概率是时变的, IMM的交互过程可以用非线性方程来描述, 因而采用容积卡尔曼滤波(CKF) 中的容积法则对高斯随机变量经非线性函数传播后的概率分布进行估计, 并从理论上证明了容积法则的近似精度. 仿真实验表明, 由于提高了对交互后随机变量概率分布的估计精度, 所提出的方法能够有效改善IMM在量测噪声较大时的滤波效果.

    Abstract:

    The mixing operation which is a key component in interacting multiple model(IMM) filter yields a non-Gaussian probability density function(PDF), IMM approximates the PDF of mixed random variable by a single Gaussian, the estimated covariance matrix is much large than the real covariance. As the mixing probability is time-varying, the mixing operation can be described as a nonlinear function, then the cubature rule in cubature Kalman filter(CKF) can be used to compute probability density function(PDF) of the mixture, that algorithm is called cubature rule aided interacting multiple model(CRIMM) filter. The accuracy of the resulting mean and covariance are analyzed by Taylor expansion. Simulation results show the CR-IMM performs better than IMM when the measurement becomes less accurate.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王树磊 魏瑞轩关旭宁.容积法则辅助的交互式多模型滤波算法[J].控制与决策,2014,29(9):1719-1723

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  • 收稿日期:2013-05-13
  • 最后修改日期:2013-11-26
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  • 在线发布日期: 2014-09-20
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