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  • 卡尔曼滤波器--连续变量

    一、问题

    状态变量和证据变量都是连续型的时候

    比如说跟踪一只飞行的小鸟
    它的状态用这六个变量来描述
    就是x y z的坐标 以及x y z方向的速度
    都是连续变量

     

    用卡尔曼滤波来处理连续变量

     

    二、

    用高斯分布来模拟它的先验概率密度

    (卡尔曼滤波假设状态的先验分布是高斯分布

    用线性高斯分布来模拟它的转换模型和传感器模型

    可以得出任何时候的状态分布都是一个高斯分布

     

    t时刻的状态分布:用均值为μt
    协方差为σt的一个高斯分布来表示

     

    三、预测步骤

    根据1~t时刻的证据去预测t+1时刻的状态分布

    把σ变成了一个积分号,把t时刻的所有状态可能乘以转换模型

    (拆分成t+1时刻的证据和1~t时刻的证据再利用一个贝叶斯公式)

     

    更新运算结果就是   新来的一个t+1时刻的证据
    来估计t+1时刻的状态
    相当于对状态进行了更新

     

     

     四、一维实例

    1.

    先验分布       一个一维高斯分布它的均值是μ0 方差是σ0平方

    转移模型        一个线性高斯分布它的均值是Xt方差是σx平方

    观察模型        一个高斯分布它的均值是Xt 方差是σz平方

    2.

    根据零时刻的状态分布以及转移模型,
    可以对1时刻的状态分布进行预测

    解释:

    零时刻的状态分布乘以这个转移模型
    再对零时刻的状态进行积分

    再把两个分布代进来

    3.滤波

    得到1时刻的证据z1之后
    对1时刻的状态分布进行更新(就是滤波)

     

     

    对1时刻状态的更新也是一个高斯分布

    1时刻的均值μ1
    1时刻的方差σ1

     

    朝闻道
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wander-clouds/p/8643435.html
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