用c写一个卡尔曼滤波程序
时间: 2023-03-28 08:01:30 浏览: 63
你好,以下是用 C 语言编写卡尔曼滤波程序的示例代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 2 // 状态量维数
#define M 1 // 观测量维数
void kalman_filter(double *x, double *P, double *z, double *Q, double *R, double *H, double *F, double *u)
{
double x_prior[N]; // 先验状态估计
double P_prior[N*N]; // 先验估计误差协方差矩阵
double K[N*M]; // 卡尔曼增益
double I[N*N]; // 单位矩阵
double y[M]; // 残差
double S[M*M]; // 残差协方差矩阵
// 计算先验状态估计和先验估计误差协方差矩阵
for (int i = ; i < N; i++) {
x_prior[i] = ;
for (int j = ; j < N; j++) {
x_prior[i] += F[i*N+j] * x[j];
}
x_prior[i] += u[i];
}
for (int i = ; i < N*N; i++) {
P_prior[i] = ;
for (int j = ; j < N; j++) {
P_prior[i] += F[i/N*N+j] * P[j*N+i%N];
}
P_prior[i] += Q[i];
}
// 计算卡尔曼增益
for (int i = ; i < N*M; i++) {
K[i] = ;
for (int j = ; j < N; j++) {
K[i] += P_prior[j*N+i%N] * H[i/N*N+j];
}
K[i] /= (M*R[i/N*N+i%N] + H[i/N*N]*P_prior[i%N]);
}
// 计算后验状态估计和后验估计误差协方差矩阵
for (int i = ; i < N; i++) {
x[i] = x_prior[i] + K[i] * (z[] - H[i]);
}
for (int i = ; i < N*N; i++) {
P[i] = (i/N == i%N) ? (1 - K[i%N]*H[i/N])*P_prior[i] : -K[i%N]*H[i/N]*P_prior[i] ;
}
}
int main()
{
double x[N] = {, }; // 初始状态估计
double P[N*N] = {1, , , 1}; // 初始估计误差协方差矩阵
double z[M] = {1.2}; // 观测量
double Q[N*N] = {.01, , , .01}; // 状态噪声协方差矩阵
double R[M*M] = {.1}; // 观测噪声协方差矩阵
double H[M*N] = {1, }; // 观测矩阵
double F[N*N] = {1, .1, , 1}; // 状态转移矩阵
double u[N] = {, }; // 控制量
// 执行卡尔曼滤波
kalman_filter(x, P, z, Q, R, H, F, u);
// 输出结果
printf("x = [%f, %f]\n", x[], x[1]);
printf("P = [%f, %f, %f, %f]\n", P[], P[1], P[2], P[3]);
return ;
}
希望对你有所帮助。