仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2015年
4期
935-942
,共8页
朱奇光%张兴家%陈卫东%陈颖
硃奇光%張興傢%陳衛東%陳穎
주기광%장흥가%진위동%진영
移动机器人%Monte Carlo定位%Cubature律%重采样
移動機器人%Monte Carlo定位%Cubature律%重採樣
이동궤기인%Monte Carlo정위%Cubature률%중채양
mobile robot%Monte Carlo localization%cubature rule%resampling
针对移动机器人Monte Carlo定位中粒子滤d波存在的粒子退化和粒子多样性匮乏问题,提出基于平方根容积粒子滤波的移动机器人Monte Carlo定位算法.新算法采用平方根容积卡尔曼滤波精确设计粒子的重要性函数,将当前观测信息融入重要性采样过程,提高对真实状态后验概率的逼近程度;新算法在Monte Carlo定位中直接传播及更新协方差阵的平方根因子,避免协方差阵分解与重构过程,保证协方差阵的对称性及正定性;基于排序的自适应局部重采样仅对部分粒子进行重采样,降低计算代价,增加粒子多样性;进而提高算法估计精度和一致性.实验结果表明:相同粒子条件下,新算法的计算代价比容积Monte Carlo定位算法约减少8％,不同粒子数目约多40％;新算法(10个粒子)的估计精度高于Monte Carlo定位算法(100个粒子),高于容积Monte Carlo定位算法(30个粒子).
針對移動機器人Monte Carlo定位中粒子濾d波存在的粒子退化和粒子多樣性匱乏問題,提齣基于平方根容積粒子濾波的移動機器人Monte Carlo定位算法.新算法採用平方根容積卡爾曼濾波精確設計粒子的重要性函數,將噹前觀測信息融入重要性採樣過程,提高對真實狀態後驗概率的逼近程度;新算法在Monte Carlo定位中直接傳播及更新協方差陣的平方根因子,避免協方差陣分解與重構過程,保證協方差陣的對稱性及正定性;基于排序的自適應跼部重採樣僅對部分粒子進行重採樣,降低計算代價,增加粒子多樣性;進而提高算法估計精度和一緻性.實驗結果錶明:相同粒子條件下,新算法的計算代價比容積Monte Carlo定位算法約減少8％,不同粒子數目約多40％;新算法(10箇粒子)的估計精度高于Monte Carlo定位算法(100箇粒子),高于容積Monte Carlo定位算法(30箇粒子).
침대이동궤기인Monte Carlo정위중입자려d파존재적입자퇴화화입자다양성궤핍문제,제출기우평방근용적입자려파적이동궤기인Monte Carlo정위산법.신산법채용평방근용적잡이만려파정학설계입자적중요성함수,장당전관측신식융입중요성채양과정,제고대진실상태후험개솔적핍근정도;신산법재Monte Carlo정위중직접전파급경신협방차진적평방근인자,피면협방차진분해여중구과정,보증협방차진적대칭성급정정성;기우배서적자괄응국부중채양부대부분입자진행중채양,강저계산대개,증가입자다양성;진이제고산법고계정도화일치성.실험결과표명:상동입자조건하,신산법적계산대개비용적Monte Carlo정위산법약감소8％,불동입자수목약다40％;신산법(10개입자)적고계정도고우Monte Carlo정위산법(100개입자),고우용적Monte Carlo정위산법(30개입자).
