积分商城

最新搜索： 零起步轻松学电子技术 FT232RL FOC labview FLUKE 5500A 逆变器资料 IAR 注册机
您现在的位置是：首页 > 教程 > 基于多项式卡尔曼滤波算法的车辆定位试验研究
推荐星级：
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

基于多项式卡尔曼滤波算法的车辆定位试验研究

更新时间：2019-09-13 07:07:09 大小：2M 上传用户：杨义查看TA发布的资源 标签：卡尔曼滤波算法车辆定位 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

文档为基于多项式卡尔曼滤波算法的车辆定位试验研究详解文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，

部分文件列表

文件名 大小
基于多项式卡尔曼滤波算法的车辆定位试验研究.pdf 2M

【关注B站账户领20积分】

部分页面预览

（完整内容请下载后查看）
基于多项式卡尔曼滤波算法的车辆定位试验研究  
赵汝祺，赵祚喜※，赵汝准  
（华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，广州 510642）  
摘 要：多项式卡尔曼滤波通过泰勒多项式对非线性系统进行拟合，具有实现简单且收敛迅速的特点。为了研究多项式卡尔曼滤波  
在农业机械车辆中的定位精度，利用三阶和四阶多项式模型对农业机械车辆运动进行建模，对车辆直线速度和角速度进行多项式拟合。  
分析了直接卡尔曼滤波器结构和特点，在算法中采用直接卡尔曼滤波器结构进行多传感器融合。和里程计航位推算定位方法进行比较，  
试验在Pioneer3-AT 移动机器人平台上采用扩展卡尔曼滤波算法对移动机器人里程计测得行驶速度和AHRS 传感器测得航向角和转向  
角速度进行融合，RTK-GPS 测量实际行驶轨迹作为对比参考。试验结果表明，在速度为0.2m/s，最大转向角速度为50°/s 时，三阶  
多项式卡尔曼滤波算法的定位精度比里程计航位推算定位方法平均提高 81.44%，四阶多项式卡尔曼滤波算法比三阶多项式卡尔曼滤  
波算法定位精度平均提高3.06%。  
关键词：多项式卡尔曼滤波；扩展卡尔曼滤波；直接卡尔曼滤波器；车辆定位；多传感器融合  
中图分类号：：S220.1  
法对 RTD GPS 和电子罗盘的数据进行了融合，用于农  
0 引 言  
用车辆的导航定位。陈艳[6]等人构建了一个基于GPS 和  
机器视觉的多传感器组合农业机械导航定位系统，使用  
无迹卡尔曼滤波对 GPS 和图像处理获取的导航基准线  
进行融合。Monte Dickson[7]等人使用扩展卡尔曼算法把  
速度传感器、光纤陀螺和 RTK-GPS 进行多传感器融合  
用于农用车辆的定位。V. Subramanian[8]等人用卡尔曼滤  
波对机器视觉、激光雷达、惯性导航传感器和速度传感  
器进行融合用于柑橘园作业车辆的导航定位。以上基于  
卡尔曼滤波算法的多传感器融合定位研究均使用了绝对  
定位测量传感器。在农业机械车辆中只使用相对定位测  
量传感器进行多传感器融合定位的研究较少见。  
自主导航农业机械车辆进行作业时，需要高精度的  
自主定位为前提。目前车辆定位的方法主要分为绝对定  
位和相对定位两类[1]。绝对定位的方法包括导航信标法、  
主动或者被动地标法、图形匹配法和GPS 定位法等，需  
要依靠GPS 设备，或者使用摄像头、激光测距仪、声纳  
等传感器对已知或者未知的环境进行探测。相对定位的  
方法包括惯性导航法和航位推算法，需要使用加速度计、  
陀螺仪、电子罗盘和里程计等传感器[2]。由于农业机械  
车辆作业环境的特点，绝对定位方法使用的传感器在定  
位时存在缺陷，例如GPS 会存在信号丢失的问题，机器  
视觉会受到环境光照变化、阴影、遮挡等因素影响[3]，  
激光测距仪、声纳有探测距离的约束。而相对定位方法  
使用的传感器只测量车辆自身的物理量，具有不易受外  
部环境的约束和干扰，能提供持续的测量值的优点。所  
以，在自主导航农业机械车辆中，研究一种使用相对定  
位测量传感器的定位算法作为绝对定位方法失效时的辅  
助方法有重要意义。相对定位测量传感器短时间内能获  
得较精确的测量值，但随着时间增长会产生漂移误差，  
所以需要使用多传感器融合方法弥补各传感器的误差。  
本文针对农业机械车辆中只使用相对定位测量传  
感器进行多传感器融合定位的情况，使用多项式卡尔曼  
滤波算法（Polynomial Kalman Filter，简称 PKF）对里程  
计测量的速度和低成本AHRS传感器测量的角速度和航  
向角进行多传感器融合定位研究。多项式卡尔曼滤波算  
法是指在扩展卡尔曼滤波算法的系统状态方程中采用多  
项式模型[9]。为了克服车辆运动过程中速度和角速度变  
化的非线性因素影响和相对定位测量传感器的累积误  
差，分别建立三阶和四阶多项式（三阶和四阶分别假设  
对位置变量第3、4 阶导数为白噪声）运动模型对车辆直  
线速度和角速度进行多项式拟合。在算法中采用直接卡  
尔曼滤波器结构对相对定位测量传感器进行多传感器融  
合。试验结果比较了里程计航位推算定位、三阶和四阶  
多项式卡尔曼滤波定位的精度。  
最广泛应用的多传感器融合方法是卡尔曼滤波算法[4]。  
∗
在农业车辆中使用卡尔曼滤波算法进行多传感器  
融合定位的研究较普遍。张漫[5]等人采用卡尔曼滤波算  
∗
收稿日期：2011-9-20  
修订日期：  
项目基金：国家自然科学基金项目（项目批准号61175081）；农业部“948”计  
划项目（2011-G32）  
作者简介：赵汝祺（1980—），男（汉族），广东湛江人，助理实验师，在职硕  
士研究生，主要从事机械与车辆自动控制系统的设计研究。广州 华南农业大学  
工程学院，510642。Email:  
※通讯作者：赵祚喜（1968—），男（土家族），湖南慈利人，教授，博士，主  
要从事机械与车辆自动控制系统的设计研究。广州 华南农业大学工程学院，  
510642。Email:  
1 扩展卡尔曼滤波算法  
扩展卡尔曼滤波算法建立在离散卡尔曼滤波算法  
基础上。离散卡尔曼滤波算法用递归方法解决离散数据  

相关下载

全部评论(0)

暂无评论
评论赚积分>>

上传资源 上传优质资源有赏金

热门标签

更多>>

最新上传

  • 打赏
  • 30日榜单

  • 21ic下载 打赏310.00元   22小时前

    用户：w178191520

  • 21ic下载 打赏310.00元   22小时前

    用户：小猫做电路

  • 21ic下载 打赏310.00元   22小时前

    用户：zhengdai

  • 21ic下载 打赏210.00元   22小时前

    用户：gsy幸运

  • 21ic下载 打赏230.00元   22小时前

    用户：jh0355

  • 21ic下载 打赏260.00元   22小时前

    用户：xzxbybd

  • 21ic下载 打赏70.00元   22小时前

    用户：jh03551

  • 21ic下载 打赏60.00元   22小时前

    用户：sun2152

  • 21ic下载 打赏80.00元   22小时前

    用户：铁蛋锅

  • 21ic下载 打赏60.00元   23小时前

    用户：xuzhen1

  • 21ic下载 打赏60.00元   23小时前

    用户：liqiang9090

  • 21ic下载 打赏30.00元   23小时前

    用户：wangcunxia

  • 21ic下载 打赏20.00元   23小时前

    用户：玉落彼岸

  • 21ic下载 打赏15.00元   23小时前

    用户：kk1957135547

  • 21ic下载 打赏15.00元   23小时前

    用户：w993263495

  • 21ic下载 打赏15.00元   23小时前

    用户：x15580286248

  • 21ic下载 打赏15.00元   23小时前

    用户：w1966891335

  • 21ic下载 打赏15.00元   23小时前

    用户：hp860629

  • 21ic下载 打赏10.00元   23小时前

    用户：staven630

  • 21ic下载 打赏10.00元   23小时前

    用户：我觉得八行

  • 21ic下载 打赏10.00元   23小时前

    用户：曾多次

热门下载

资料专题

推荐下载

本站上的所有资源均为源于网上收集或者由用户自行上传，仅供学习和研究使用，无任何商业目的，版权归原作如有侵权，请 来信指出，本站将立即改正。

ICP许可证号：京ICP证070360号     21IC电子网 2000- 版权所有

京ICP备11013301号

京公网安备 11010802024343号