请用c++写一个扩展卡尔曼滤波算法的示例

时间: 2023-11-15 18:04:31 浏览: 34
好的,以下是一个简单的 C++ 扩展卡尔曼滤波算法的示例: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <cmath> using namespace std; // 状态变量的维度 const int STATE_DIM = 2; // 观测变量的维度 const int OBSERVATION_DIM = 1; // 状态转移矩阵 vector<vector<double>> A = {{1, 1}, {0, 1}}; // 状态噪声协方差矩阵 vector<vector<double>> Q = {{0.1, 0}, {0, 0.1}}; // 观测矩阵 vector<vector<double>> H = {{1, 0}}; // 观测噪声协方差矩阵 vector<vector<double>> R = {{0.01}}; // 扩展卡尔曼滤波算法 void extendedKalmanFilter(vector<vector<double>>& X, vector<vector<double>>& P, vector<vector<double>>& Z) { // 预测 vector<vector<double>> X_ = {{X[0][0] + X[1][0]}, {X[1][0]}}; vector<vector<double>> P_ = {{P[0][0] + Q[0][0], P[0][1] + Q[0][1]}, {P[1][0] + Q[1][0], P[1][1] + Q[1][1]}}; // 更新 vector<vector<double>> K = {{P_[0][0] * H[0][0] / (H[0][0] * P_[0][0] + R[0][0])}, {P_[1][0] * H[0][0] / (H[0][0] * P_[0][0] + R[0][0])}}; vector<vector<double>> X__ = {{X_[0][0] + K[0][0] * (Z[0][0] - H[0][0] * X_[0][0])}, {X_[1][0] + K[1][0] * (Z[0][0] - H[0][0] * X_[0][0])}}; vector<vector<double>> P__ = {{(1 - K[0][0] * H[0][0]) * P_[0][0], (1 - K[0][0] * H[0][0]) * P_[0][1]}, {(1 - K[1][0] * H[0][0]) * P_[1][0], (1 - K[1][0] * H[0][0]) * P_[1][1]}}; // 更新状态变量和协方差矩阵 X = X__; P = P__; } int main() { // 初始化状态变量和协方差矩阵 vector<vector<double>> X = {{0}, {0}}; vector<vector<double>> P = {{1, 0}, {0, 1}}; // 模拟观测数据 vector<vector<double>> Z = {{sin(0.1)}, {sin(0.2)}, {sin(0.3)}, {sin(0.4)}, {sin(0.5)}, {sin(0.6)}, {sin(0.7)}, {sin(0.8)}, {sin(0.9)}, {sin(1.0)}}; // 执行扩展卡尔曼滤波算法 for (int i = 0; i < Z.size(); i++) { extendedKalmanFilter(X, P, Z[i]); // 输出结果 cout << "X: " << X[0][0] << ", " << X[1][0] << endl; cout << "P: " << P[0][0] << ", " << P[0][1] << endl; cout << " " << P[1][0] << ", " << P[1][1] << endl; } return 0; } ``` 在这个示例中,我们使用了一个简单的状态方程和观测方程,并且假设了状态噪声和观测噪声都是高斯噪声。在实际应用中,需要根据具体问题设定方程和噪声模型。

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