RTK定位使用扩展卡尔曼滤波常加速度模型,在状态向量添加前一历元测站到地心距离为约束条件的Java代码

时间: 2024-03-28 22:41:21 浏览: 18
下面是一个简单的Java代码,用于实现RTK定位扩展卡尔曼滤波常加速度模型,并添加前一历元测站到地心距离为约束条件: ```java public class RTKFilter { private double[][] state; // 状态向量 private double[][] P; // 协方差矩阵 private double[][] Q; // 过程噪声协方差 private double[][] R; // 观测噪声协方差 private double[] z; // 观测值 private double[] H; // 观测矩阵 private double[] K; // 卡尔曼增益 private double[] dx; // 状态量增量 private double[] prevR; // 前一历元测站到地心距离 public RTKFilter() { // 初始化状态向量、协方差矩阵、过程噪声协方差、观测噪声协方差 // 这里假设状态向量为6维 state = new double[6][1]; P = new double[6][6]; Q = new double[6][6]; R = new double[1][1]; // 初始化前一历元测站到地心距离 prevR = new double[1]; } public void predict(double dt) { // 预测状态向量和协方差矩阵 // 这里假设加速度为常量 double[][] F = {{1, 0, dt, 0, 0.5 * dt * dt, 0}, {0, 1, 0, dt, 0, 0.5 * dt * dt}, {0, 0, 1, 0, dt, 0}, {0, 0, 0, 1, 0, dt}, {0, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 1}}; double[][] G = {{0.5 * dt * dt, 0}, {0.5 * dt * dt, 0}, {dt, 0}, {0, dt}, {0, 0}, {0, 0}}; double[][] u = {{0}, {0.001}}; // 这里假设有一个微小的加速度 Matrix Fm = new Matrix(F); Matrix Gm = new Matrix(G); Matrix um = new Matrix(u); Matrix statePrev = new Matrix(state); Matrix PPrev = new Matrix(P); state = Fm.times(statePrev).plus(Gm.times(um)).getArray(); P = Fm.times(PPrev).times(Fm.transpose()).plus(Gm.times(Q).times(Gm.transpose())).getArray(); } public void update(double r) { // 更新状态向量和协方差矩阵 z = new double[]{r}; H = new double[]{0, 0, 0, 0, 1, 0}; Matrix Hm = new Matrix(H); Matrix statePrev = new Matrix(state); Matrix PPrev = new Matrix(P); Matrix Rm = new Matrix(R); Matrix K = PPrev.times(Hm.transpose()).times((Hm.times(PPrev).times(Hm.transpose()).plus(Rm)).inverse()); dx = K.times(new Matrix(z).minus(Hm.times(statePrev))).getArray(); state = statePrev.plus(new Matrix(dx)).getArray(); P = (Matrix.identity(6, 6).minus(K.times(Hm))).times(PPrev).getArray(); } public void setPrevR(double r) { prevR[0] = r; } public double getR() { // 返回当前历元测站到地心距离,使用前一历元测站到地心距离作为约束条件 return state[4][0] + prevR[0]; } } ``` 在使用时,可以按照以下步骤进行: 1. 初始化RTKFilter对象。 2. 在每个历元中,首先调用`setPrevR()`方法设置前一历元测站到地心距离。 3. 调用`predict()`方法进行状态向量和协方差矩阵的预测。 4. 调用`update()`方法进行状态向量和协方差矩阵的更新,传入当前历元测站到地心距离作为参数。 5. 调用`getR()`方法获取当前历元测站到地心距离,使用前一历元测站到地心距离作为约束条件。

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