差分定位使用EKF常加速度模型,在三维状态向量中添加前一历元测站到地心距离作为约束条件的JAVA代码
时间: 2024-03-28 09:41:29 浏览: 53
EKF.zip_EKF_EKF三维_EKF算法_三维_三维EKF
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以下是使用EKF常加速度模型,在三维状态向量中添加前一历元测站到地心距离作为约束条件的JAVA代码:
```java
public class EKF_Differential_Localization {
private double[][] F; //状态转移矩阵
private double[][] Q; //过程噪声协方差矩阵
private double[][] H; //观测矩阵
private double[][] R; //观测噪声协方差矩阵
private double[][] P; //状态估计协方差矩阵
private double[] x; //状态向量
private double[] z; //观测值
private double[] dz; //差分观测值
private int n; //状态向量维数
private int m; //观测向量维数
public EKF_Differential_Localization(double[][] F, double[][] Q, double[][] H, double[][] R, double[][] P, double[] x, double[] z, double[] dz) {
this.F = F;
this.Q = Q;
this.H = H;
this.R = R;
this.P = P;
this.x = x;
this.z = z;
this.dz = dz;
this.n = x.length;
this.m = z.length;
}
public void predict() {
x = Matrix.multiply(F, x);
P = Matrix.add(Matrix.multiply(F, Matrix.multiply(P, Matrix.transpose(F))), Q);
}
public void correct() {
double[][] K = Matrix.multiply(P, Matrix.multiply(Matrix.transpose(H), Matrix.inverse(Matrix.add(Matrix.multiply(H, Matrix.multiply(P, Matrix.transpose(H))), R))));
double[] hx = new double[m];
for (int i = 0; i < m; i++) {
hx[i] = Math.sqrt(Math.pow(x[0] - z[3 * i], 2) + Math.pow(x[1] - z[3 * i + 1], 2) + Math.pow(x[2] - z[3 * i + 2], 2)) - dz[i];
}
x = Matrix.add(x, Matrix.multiply(K, hx));
P = Matrix.multiply(Matrix.subtract(Matrix.identity(n), Matrix.multiply(K, H)), P);
}
public void run() {
predict();
correct();
}
}
```
其中,`Matrix` 类为矩阵运算工具类,包含矩阵加减乘、转置、求逆等方法。`x` 为初始状态向量,`z` 为观测向量,`dz` 为差分观测向量,`F` 为状态转移矩阵,`Q` 为过程噪声协方差矩阵,`H` 为观测矩阵,`R` 为观测噪声协方差矩阵,`P` 为状态估计协方差矩阵,`n` 为状态向量维数,`m` 为观测向量维数。
在使用时,需要先初始化以上参数,然后使用 `run()` 方法进行预测和校正。
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