KalmanFilter在GPS定位中的应用

本文介绍了Kalman Filter如何应用于GPS定位中,通过结合Gyro陀螺仪的温度相关精度数据,进行预测和校正。利用状态转移矩阵、测量矩阵以及递归更新方式,实现对Gyro偏移量的优化估计,提高定位准确性。同时,文章提到了系统变量、状态转移和测量输入变量的设置,并展示了Kalman Filter在实际效果中的示意图。

Kalmanfilter是一个离散线性差分系统。系统状态前后存在一定的关系,除了状态转移(多个系统变量对下一个状态的影响),还有过程噪声和测量噪声。Kalmanfilter采用递归收敛的方式,能预测下一个系统状态或使输出的结果更可靠稳定。


Gyro陀螺仪是传感器数据的来源之一,由于它的精度与温度相关,所以应用Kalmanfilter对其进行预测和校正。这里其输出主要是校正的数据。

Gyro的状态方程为

gbias = a0 + a1 * T + a2 * T^2 + a3 * T^3

若T1=T, T2=T^2, T3=T^3.


----------以下是看别人写的代码的理解,有点蒙掉的感觉,因为没找到第一个差分量的含义,所以以下有关第一个变量的东西可能有误

gbias是Gyro的偏移量数据,则kalmanfilter的状态转移矩阵的大小为5*5,系统状态矩阵(向量)为5*1。测量矩阵为1*1

A = 

-1 1 T1 T2 T3

 0  1  0   0   0

 0   0  1   0   0

 0   0  0   1   0

 0   0  0   0   1


x  = (0, a0, a1, a2, a3 )T


H = (1, 1, T1, T2, T3)

拿到温度T, 及Gyro直接测量到的bias值。 

时间更新,估计:

首先由温度T,计算出mbias,然后设置状态转移矩阵A。

然后进行

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