【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

💥💥💞💞欢迎来到本博客❤️❤️💥💥

🏆博主优势:🌞🌞🌞博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。

⛳️座右铭:行百里者,半于九十。

📋📋📋本文目录如下:🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

2.1 改进的CI融合估值器

2.2 基于现代时间序列分析方法,对局部传感器构造ARMA信息模型,利用射影定理和白噪声估值器,得到局部状态估计,然后进行融合

2.3 带相关噪声多传感器时滞系统CI融合估值器

2.4 带有色噪声多传感器时滞系统CI融合估值器

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码实现


💥1 概述

文献来源:

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,我们可以利用多种融合估计技术来实现对状态的融合估计。这些技术包括集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、以及协方差交叉融合等方法。通过这些技术,我们能够更有效地整合不同传感器或数据源提供的信息,以提高状态估计的准确性和鲁棒性。在集中式融合估计中,我们将所有传感器或数据源提供的信息集中到一个中心节点进行融合,以得到全局状态估计。而在分布式融合估计中,我们可以根据不同的权重方案,将各个传感器或数据源提供的信息进行加权融合,从而得到更为灵活和适应性更强的状态估计结果。同时,协方差交叉融合方法可以帮助我们更好地处理不同传感器或数据源之间的协方差关系,进一步提高融合估计的精度和鲁棒性。这些技术的应用将为状态估计和预测提供更加可靠和全面的支持,有助于解决多传感器融合问题中的挑战。

主要是针对多传感器多时滞(包括状态之后和观测滞后)系统,基于Kalman滤波现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计。

针对多传感器多时滞系统,我们可以利用基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法的多种融合估计技术来实现对状态的融合估计。这些技术包括集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、以及协方差交叉融合等方法。

具体来说,我们可以采用SCI Fusion Kalman Filter for Multi-Sensor Systems with Multiple Time Delayed Measurements,这一方法利用斜方差交叉(CI)融合方法进行状态估计,适用于处理多传感器系统的多时滞情况。另外,Improved covariance intersection fusion Kalman filter for multi-sensor systems with multiple time delayed measurements则利用改进后的协方差交叉融合(ICI)方法实现对状态的估计,相较于原来的CI融合算法,可以提高精度。

此外,Modern Time Series Analysis Method for Multi-Sensor Systems with Time Delayed Measurements则基于现代时间序列分析方法,对局部传感器构造ARMA信息模型,利用射影定理和白噪声估值器,得到局部状态估计,然后进行融合。而SCI Fusion Estimations for Multi-Sensor Time-Delay Systems with Correlated Noise则为了避免噪声相关带来的推导上的复杂性,先将带相关噪声的系统转化为带不相关白噪声的系统,然后再进行融合。

最后,Sequential Covariance Intersection Fusion Kalman Filter for Multiple Time-delay Sensor Network Systems with Colored Noise则将带有色噪声的系统转化为带相关噪声的系统,然后再进行融合。这些方法的应用将为多传感器多时滞系统的状态估计提供更为精确和鲁棒的支持,有助于解决复杂系统中的状态融合问题。

内容包括: 

  1. Improved covariance intersection fusion Kalman filter for multi-sensor systems with multiple time delayed measurements(带观测滞后多传感器系统的改进协方差交叉融合Kalman滤波器) 利用改进后的协方差交叉融合(ICI)方法实现对状态的估计,相较于原来的CI融合算法,可以提高精度。

  2. Modern Time Series Analysis Method for Multi-Sensor Systems with Time Delayed Measurements 基于现代时间序列分析方法,对局部传感器构造ARMA信息模型,利用射影定理和白噪声估值器,得到局部状态估计,然后进行融合。

  3. SCI Fusion Estimations for Multi-Sensor Time-Delay Systems with Correlated Noise(带相关噪声多传感器多时滞系统的SCI融合估值器) 为了避免噪声相关带来的推导上的复杂性,先将带相关噪声的系统转化为带不相关白噪声的系统,然后再进行融合。

  4. Sequential Covariance Intersection Fusion Kalman Filter for Multiple Time-delay Sensor Network Systems with Colored Noise(带有色噪声多重时滞传感网络系统的序贯协方差交叉融合Kalman滤波器) 将带有色噪声的系统转化为带相关噪声的系统,然后再进行融合。

📚2 运行结果

2.1 改进的CI融合估值器

带观测滞后多传感器系统的改进协方差交叉融合Kalman滤波器) 利用改进后的协方差交叉融合(ICI)方法实现对状态的估计,相较于原来的CI融合算法,可以提高精度

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

2.2 基于现代时间序列分析方法,对局部传感器构造ARMA信息模型,利用射影定理和白噪声估值器,得到局部状态估计,然后进行融合

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

2.3 带相关噪声多传感器时滞系统CI融合估值器

(带相关噪声多传感器多时滞系统的CI融合估值器) 为了避免噪声相关带来的推导上的复杂性,先将带相关噪声的系统转化为带不相关白噪声的系统,然后再进行融合

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

2.4 带有色噪声多传感器时滞系统CI融合估值器

 (带有色噪声多重时滞传感网络系统的序贯协方差交叉融合Kalman滤波器) 将带有色噪声的系统转化为带相关噪声的系统,然后再进行融合

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab),分布式,矩阵,matlab

 部分代码:

%-----------------滤波误差互协方差阵----------------%
P13(:,:,1)=eye(2);
for i=1:Bushu  
    PP13(:,:,i+1)=fai* P13(:,:,i)*fai'+gama*Qw*gama';%预报误差互协方差阵
    %---滤波误差互协方差阵----%
    P13(:,:,i+1)=[eye(2)-k1(:,i+1)*H01]*PP13(:,:,i+1)*[eye(2)-k3(:,i+1)*H03]'-[eye(2)-k1(:,i+1)*H01]*fai*P13(:,:,i)*H13'*k3(:,i+1)';P31(:,:,i+1)=P13(:,:,i+1)';
end
%-----------------按矩阵加权---------------%
for i=1:Bushu
    Psigma(:,:,i)=[P1(:,:,i),P13(:,:,i);
                  P13(:,:,i)',P3(:,:,i)];
end
e=[eye(2),eye(2)]';
for i=1:Bushu
    A(:,:,i)=inv(Psigma(:,:,i))*e*inv(e'*inv(Psigma(:,:,i))*e);
    Pm(:,:,i)=inv(e'*inv(Psigma(:,:,i))*e);%误差方差阵
    xmjian(:,i)=A(1:2,:,i)'*x1jian(:,i)+A(3:4,:,i)'*x3jian(:,i);
end
% t=1:Bushu;
% figure
% subplot(2,2,1);plot(t,x(1,t),'b',t,xmjian(1,t),'r:');
% subplot(2,2,2);plot(t,x(2,t),'b',t,xmjian(2,t),'r:');
%-----------------SCI----------------%
deta=0.0001;pp1=P1(:,:,Bushu);pp3=P3(:,:,Bushu);
[w13,Pci13]=y13_0618(deta,pp1,pp3)%pp1和pp3形成pci1

Pci13_=Pci13*(w13*w13*inv(pp1)*pp1*inv(pp1)+w13*(1-w13)*inv(pp1)*P13(:,:,Bushu)*inv(pp3)+...
       w13*(1-w13)*inv(pp3)*P31(:,:,Bushu)*inv(pp1)+(1-w13)*(1-w13)*inv(pp3)*pp3*inv(pp3))*Pci13;
 
% P_13=[0.15 0.15;0.3 1];P_31=P_13';
rho=0.7;
P_13=rho*chol(pp1)'*chol(pp3);P_31=P_13';
Pcic13=Pci13*(w13*w13*inv(pp1)*pp1*inv(pp1)+w13*(1-w13)*inv(pp1)*P_13*inv(pp3)+...
       w13*(1-w13)*inv(pp3)*P_31*inv(pp1)+(1-w13)*(1-w13)*inv(pp3)*pp3*inv(pp3))*Pci13;
   
for i=1:Bushu
     xci13(:,i)=Pci13*(w13*inv(pp1)*x1jian(:,i)+(1-w13)*inv(pp3)*x3jian(:,i));
end
t=1:Bushu;
figure
subplot(2,2,1);plot(t,x(1,t),'b',t,xci13(1,t),'r:');
subplot(2,2,2);plot(t,x(2,t),'b',t,xci13(2,t),'r:');axis([0,Bushu,-45,20]);
%-----------------椭圆半径----------------%
P1_ni=inv(P1(:,:,Bushu));P3_ni=inv(P3(:,:,Bushu));
Pm_ni=inv(Pm(:,:,Bushu));
Pci13_ni=inv(Pci13);Pci13__ni=inv(Pci13_);
Pcic13_ni=inv(Pcic13);
theta=0:pi/100:2*pi;
r1=1./sqrt(P1_ni(1,1)*cos(theta).^2+(P1_ni(1,2)+P1_ni(2,1))*cos(theta).*sin(theta)+P1_ni(2,2)*sin(theta).^2);
r3=1./sqrt(P3_ni(1,1)*cos(theta).^2+(P3_ni(1,2)+P3_ni(2,1))*cos(theta).*sin(theta)+P3_ni(2,2)*sin(theta).^2);

rm=1./sqrt(Pm_ni(1,1)*cos(theta).^2+(Pm_ni(1,2)+Pm_ni(2,1))*cos(theta).*sin(theta)+Pm_ni(2,2)*sin(theta).^2);
rci13=1./sqrt(Pci13_ni(1,1)*cos(theta).^2+(Pci13_ni(1,2)+Pci13_ni(2,1))*cos(theta).*sin(theta)+Pci13_ni(2,2)*sin(theta).^2);
rci13_=1./sqrt(Pci13__ni(1,1)*cos(theta).^2+(Pci13__ni(1,2)+Pci13__ni(2,1))*cos(theta).*sin(theta)+Pci13__ni(2,2)*sin(theta).^2);
rcic13=1./sqrt(Pcic13_ni(1,1)*cos(theta).^2+(Pcic13_ni(1,2)+Pcic13_ni(2,1))*cos(theta).*sin(theta)+Pcic13_ni(2,2)*sin(theta).^2);
%--------------作图----------------%
t=1:Bushu;
figure 
hold on;
polar(theta,r1,'b');
polar(theta,r3,'b-.');
polar(theta,rm,'r');
polar(theta,rci13,'k');
polar(theta,rci13_,'k-.');
polar(theta,rcic13,'m');

🎉3 参考文献

文章中一些内容引自网络,会注明出处或引用为参考文献,难免有未尽之处,如有不妥,请随时联系删除。

[1]王军.时滞系统的协方差交叉融合估计[D].黑龙江大学,2017.文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-791896.html

🌈4 Matlab代码实现

到了这里,关于【信息融合与状态估计】基于Kalman滤波和现代时间序列分析方法,利用集中式融合估计、分布式融合估计(按矩阵加权、按对角阵加权、按标量加权)、 协方差交叉融合等方法实现对状态的融合估计(Matlab)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【现代控制系统】LTI系统的反馈结构和状态估计器

    2023年12月13日 #controlsys x ˙ = A x + B u    ,    y = C x dot x=Ax+Bu ,,,,, y=Cx x ˙ = A x + B u , y = C x 一个输出反馈的性能,一定有对应的状态反馈系统与之等同。 但对一个状态反馈系统,却不一定有对应的输出反馈系统与之等同。 对可控可观性的影响 状态反馈不改变系统的可控

    2024年01月18日
    浏览(40)
  • 【状态估计】一维粒子滤波研究(Matlab代码实现)

     💥💥💞💞 欢迎来到本博客 ❤️❤️💥💥 🏆博主优势: 🌞🌞🌞 博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。 ⛳️ 座右铭: 行百里者,半于九十。 📋📋📋 本文目录如下: 🎁🎁🎁 目录 💥1 概述 📚2 运行结果 🎉3 参考文献 🌈4 Matlab代码实现 一维粒

    2024年02月13日
    浏览(47)
  • 【鲁棒、状态估计】用于电力系统动态状态估计的鲁棒迭代扩展卡尔曼滤波器研究(Matlab代码实现)

    💥💥💞💞 欢迎来到本博客 ❤️❤️💥💥 🏆博主优势: 🌞🌞🌞 博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。 ⛳️ 座右铭: 行百里者,半于九十。 📋📋📋 本文目录如下: 🎁🎁🎁 目录 💥1 概述 📚2 运行结果 2.1 IEEE14节点  ​ 2.2 IEEE30节点  ​  2.3 

    2024年02月07日
    浏览(41)
  • 【状态估计】粒子滤波器、Σ点滤波器和扩展/线性卡尔曼滤波器研究(Matlab代码实现)

    💥💥💞💞 欢迎来到本博客 ❤️❤️💥💥 🏆博主优势: 🌞🌞🌞 博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。 ⛳️ 座右铭: 行百里者,半于九十。 📋📋📋 本文目录如下: 🎁🎁🎁 目录 💥1 概述 📚2 运行结果 2.1 扩展卡尔曼滤波 2.2 线性卡尔曼滤波 

    2024年02月09日
    浏览(42)
  • 【状态估计】变分贝叶斯近似的递归噪声自适应卡尔曼滤波(Matlab代码实现)

    💥💥💞💞 欢迎来到本博客 ❤️❤️💥💥 🏆博主优势: 🌞🌞🌞 博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。 ⛳️ 座右铭: 行百里者,半于九十。 📋📋📋 本文目录如下: 🎁🎁🎁 目录 💥1 概述 📚2 运行结果 🎉3 参考文献 🌈4 Matlab代码及文献 文献来

    2024年02月09日
    浏览(45)
  • 【状态估计】卡尔曼滤波器、扩展卡尔曼滤波器、双卡尔曼滤波器和平方根卡尔曼滤波器研究(Matlab代码实现)

    💥💥💞💞 欢迎来到本博客 ❤️❤️💥💥 🏆博主优势: 🌞🌞🌞 博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。 ⛳️ 座右铭: 行百里者,半于九十。 📋📋📋 本文目录如下: 🎁🎁🎁 目录 💥1 概述 📚2 运行结果 🎉3 参考文献 🌈4 Matlab代码实现 本文包括

    2024年02月08日
    浏览(48)
  • 关于机器人状态估计(15)-VIO与VSLAM精度答疑、融合前端、主流深度相机说明与近期工程汇总

    VIOBOT种子用户有了一定的数量,日常大家也会进行交流,整理总结一下近期的交流与答疑。 VIO-SLAM(作为三维SLAM,相对于Lidar-SLAM和LIO-SLAM)在工程上落地的长期障碍,不仅在算法精度本身,还有相对严重的鲁棒性问题,尺度问题,世界观问题和沉重的开销/成本问题。 这些我在

    2024年02月16日
    浏览(35)
  • 滤波笔记一:卡尔曼滤波(Kalman Filtering)详解

    本笔记是总结了B站DR_CAN的卡尔曼滤波器的课程,他的B站主页为:DR_CAN的个人空间_哔哩哔哩_bilibili PS:虽然我不是学自控的,但是老师真的讲的很好!  一个补充的参考链接,能够帮助进一步了解Q、R对这个实验的影响: 关于卡尔曼滤波中协方差矩阵Q,R的一些思考,卡尔曼原理

    2024年02月03日
    浏览(49)
  • Kalman滤波通俗理解+实际应用

              卡尔曼滤波是一种利用线性系统状态方程,通过系统输入输出观测数据,对系统状态进行最优估计的算法。由于观测数据中包括系统中的噪声和干扰的影响,所以最优估计也可看作是滤波过程。         人话:         线性数学模型算出预测值+传感测量值=更准确

    2023年04月08日
    浏览(49)
  • opencv学习记录2-Kalman滤波

    1.理论 贝叶斯推断方法的关键是任何推断都必须且只须根据后验分布,而不能再涉及样本分布 2.贝叶斯滤波的基本方法: 优缺点: 优点:可以有效滤除噪声,得到比较精准的状态估计 缺点:需要做无穷积分,大多数情况下没有解析解 卡尔曼滤波是它的改进版) 利用opencv自

    2024年02月14日
    浏览(45)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包