农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
2012年
18期
49-56
,共8页
车辆%定位%多项式%算法%拟合%卡尔曼滤波器%多传感器融合
車輛%定位%多項式%算法%擬閤%卡爾曼濾波器%多傳感器融閤
차량%정위%다항식%산법%의합%잡이만려파기%다전감기융합
为了研究多项式卡尔曼滤波器在车辆定位中的应用特性,分析阶数对多项式卡尔曼滤波器估算精度的影响以及评估多项式卡尔曼滤波器的工作性能,该文通过多项式拟合对非线性系统建模,构建多项式卡尔曼滤波器并进行车辆多传感器融合定位试验验证.首先分析了多项式的阶数对多项式卡尔曼滤波器的影响和多项式卡尔曼滤波器的工作性能评价方法；其次,在车辆定位常用的里程计航位推算公式的基础上分别使用0阶、1阶和2阶多项式对车辆纵向速度和航向角进行拟合,建立0阶、1阶和2阶多项式卡尔曼滤波器.在Pioneer 3-AT移动机器人平台上进行试验,多项式卡尔曼滤波器融合信息来源于里程计和AHRS传感器,RTK-GPS测量轨迹作为参考轨迹；同时将卡尔曼滤波理论误差和实际误差进行对比分析,验证了多项式卡尔曼滤波器的工作性能.试验结果显示,所建立的多项式卡尔曼滤波器的实际误差均在超过68％的滤波时间里处于理论误差范围内,验证了滤波器的工作性能正常.0阶多项式卡尔曼滤波器定位精度在X、Y轴方向上分别比里程计航位推算法提高63％和77％；1阶的定位精度优于0阶,2阶的定位精度优于0阶但劣于1阶,说明更高阶的多项式对里程计航位推算公式的车辆纵向速度和航向角拟合,对提高定位精度并无重要作用.该文研究对构建多项式卡尔曼滤波器,评估多项式卡尔曼滤波器的工作性能,以及多项式卡尔曼滤波器在车辆定位的实践应用提供参考.
為瞭研究多項式卡爾曼濾波器在車輛定位中的應用特性,分析階數對多項式卡爾曼濾波器估算精度的影響以及評估多項式卡爾曼濾波器的工作性能,該文通過多項式擬閤對非線性繫統建模,構建多項式卡爾曼濾波器併進行車輛多傳感器融閤定位試驗驗證.首先分析瞭多項式的階數對多項式卡爾曼濾波器的影響和多項式卡爾曼濾波器的工作性能評價方法；其次,在車輛定位常用的裏程計航位推算公式的基礎上分彆使用0階、1階和2階多項式對車輛縱嚮速度和航嚮角進行擬閤,建立0階、1階和2階多項式卡爾曼濾波器.在Pioneer 3-AT移動機器人平檯上進行試驗,多項式卡爾曼濾波器融閤信息來源于裏程計和AHRS傳感器,RTK-GPS測量軌跡作為參攷軌跡；同時將卡爾曼濾波理論誤差和實際誤差進行對比分析,驗證瞭多項式卡爾曼濾波器的工作性能.試驗結果顯示,所建立的多項式卡爾曼濾波器的實際誤差均在超過68％的濾波時間裏處于理論誤差範圍內,驗證瞭濾波器的工作性能正常.0階多項式卡爾曼濾波器定位精度在X、Y軸方嚮上分彆比裏程計航位推算法提高63％和77％；1階的定位精度優于0階,2階的定位精度優于0階但劣于1階,說明更高階的多項式對裏程計航位推算公式的車輛縱嚮速度和航嚮角擬閤,對提高定位精度併無重要作用.該文研究對構建多項式卡爾曼濾波器,評估多項式卡爾曼濾波器的工作性能,以及多項式卡爾曼濾波器在車輛定位的實踐應用提供參攷.
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