6维ukf ekf 比较展示代码
时间: 2023-06-26 11:08:41 浏览: 57
这里是一个使用6维UKF和EKF进行比较展示的Python代码示例:
```python
import numpy as np
from filterpy.kalman import UnscentedKalmanFilter as UKF
from filterpy.kalman import KalmanFilter as EKF
# 定义状态转移矩阵和观测矩阵
F = np.array([[1, 1, 0.5, 0, 0, 0],
[0, 1, 1, 0, 0, 0],
[0, 0, 1, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 1, 1, 0.5],
[0, 0, 0, 0, 1, 1],
[0, 0, 0, 0, 0, 1]])
H = np.array([[1, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 1, 0, 0]])
# 定义过程噪声和观测噪声协方差矩阵
Q = np.diag([0.1, 0.1, 0.01, 0.1, 0.1, 0.01])
R = np.diag([1, 1])
# 定义初始状态和协方差矩阵
x0 = np.array([0, 0, 0, 0, 0, 0])
P0 = np.diag([1, 1, 1, 1, 1, 1])
# 定义EKF和UKF
ekf = EKF(dim_x=6, dim_z=2)
ekf.x = x0
ekf.P = P0
ekf.F = F
ekf.H = H
ekf.Q = Q
ekf.R = R
ukf = UKF(dim_x=6, dim_z=2, fx=None, hx=None)
ukf.x = x0
ukf.P = P0
ukf.Q = Q
ukf.R = R
# 定义模拟数据
z = np.array([[2.5, 0.5], [3.0, 1.0], [3.5, 1.5], [4.0, 2.0], [4.5, 2.5]])
# EKF和UKF滤波
ekf_x = []
ukf_x = []
for i in range(len(z)):
ekf.predict()
ekf.update(z[i])
ekf_x.append(ekf.x)
ukf.predict()
ukf.update(z[i])
ukf_x.append(ukf.x)
# 绘制结果
ekf_x = np.array(ekf_x)
ukf_x = np.array(ukf_x)
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(ekf_x[:, 0], ekf_x[:, 3], label='EKF')
plt.plot(ukf_x[:, 0], ukf_x[:, 3], label='UKF')
plt.scatter(z[:, 0], z[:, 1], color='red', label='measurement')
plt.legend()
plt.show()
```
在这个示例中,我们使用了6维的状态向量,其中包括了位置、速度和加速度等信息。我们分别定义了EKF和UKF,并使用相同的状态转移矩阵、观测矩阵、过程噪声协方差矩阵和观测噪声协方差矩阵。我们同时使用了相同的模拟数据进行滤波,并将结果绘制在同一张图上进行比较展示。
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