[發明專利]基于改進卡爾曼濾波的變參數迭代估計方法

無效

• 申請號: 201310455455.8
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103473477A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 孫亞輝;耿云海;方向;盛靖;孫瑞
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及參數估計領域，具體涉及基于改進卡爾曼濾波的變參數迭代估計方法。

背景技術

在參數估計領域，存在多組估計算法，例如最小二乘估計、卡爾曼濾波、擴展卡爾曼濾波、無損卡爾曼濾波、例子濾波等。不同的估計算法適用于不同的估計問題，這些估計算法在計算量，估計速度方面存在差異。而現有估計算法在實際估計過程中均采用迭代估計，且現有的迭代估計算法均將每次的估計誤差完整的更新到下次估計過程中。而實際計算得到的估計誤差本身均是存在誤差的。因此通過引入可以變化的小于1的迭代估計值的反饋參數可以提供現有的迭代估計算法的估計精度和估計速度。而現有的估計問題多集中于航天等對儀器精度和運行速度要求極高的領域，因此這種基于改進卡爾曼濾波的變參數迭代估計算法在航空航天的估計領域具有極高的應用價值。

發明內容

本發明為解決現有迭代估計方法估計精度不足和估計速度過慢的問題，進而提出一種基于改進卡爾曼濾波的變參數迭代估計方法。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

基于改進卡爾曼濾波的變參數迭代估計方法：首先使用基于改進卡爾曼濾波的現有迭代估計算法進行迭代估計，再判斷估計的速度和精度，若需提高迭代估計的速度和精度則添加可以變化的小于1的迭代估計值的反饋參數重新進行迭代估計，通過比較迭代估計的速度和精度來確定最佳的反饋參數，最后得到具有較小計算量和較高精度的迭代估計方法。

本發明方法在基于改進卡爾曼濾波的迭代估計算法中引入了可以變化的小于1的迭代估計值的反饋參數，具體步驟如下：

步驟一、分析所要估計的系統，得到系統的狀態方程如下

ξ(k+1)=f(k,ξ(k))+w(k)y(k)=h(k,ξ(k))+v(k)]]>

其中ξ(k)為所要估計的參數，y(k)是測量值，w(k)為系統噪聲，v(k)為噪聲，k表示第k次迭代，f(k,ξ(k))與h(k,ξ(k))為關于k與ξ(k)的非線性函數；

步驟二、由于實際估計問題的系統均為非線性系統，因此對系統方程進行線性化：