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Sigmapunkt-Kalmanfilter mit Ungleichungsnebenbedingungen

具有不等式约束的西格玛点卡尔曼滤波器

基本信息

批准号：
35920044
负责人：
Professor Dr.-Ing. Hartmut Janocha
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Prozessautomatisierung
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/35920044?language=en
关键词：
Sigmapunkt Kalmanfilter mit Ungleichungsnebenbedingungen

项目摘要

Bei der stochastischen Zustandsschätzung nichtlinearer dynamischer Systeme wird häufig das erweiterte Kalmanfilter eingesetzt, jedoch wurden in den vergangenen Jahren so genannte Sigmapunkt-Kalmanfilter entwickelt, die trotz ihrer ableitungsfreien Formulierung höhere Genauigkeiten als herkömmliche, erweiterte Kalmanfilter zeigen. Bisher sind keine Untersuchungen bekannt, die Ungleichungsnebenbedingungen bei diesen Sigmapunktfiltern explizit berücksichtigen. Die mathematisch korrekte Einbeziehung von Nebenbedingungen würde aber zu einer Verkleinerung der Kovarianzen und somit zu sichereren Schätzungen führen, als dies ohne Berücksichtigung der Nebenbedingungen möglich ist. In diesem Forschungsvorhaben soll daher auf der Basis hier erstmals präsentierter Ansätze ein Verfahren zur Einbeziehung von Nebenbedingungen entwickelt werden, das speziell auf Sigmapunkt-Kalmanfilter zugeschnitten ist und ähnliche Vorteile wie diese besitzt (z.B. ableitungsfreie Formulierung, so dass Black-box-Nebenbedingungen verwendet werden können). Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung eines robusten, praxistauglichen Algorithmus. Dieser soll zunächst anhand von Simulationen verifiziert werden. Zudem ist der Aufbau eines Demonstrators vorgesehen, bei dem ein vorhandenes inertiales Messsystem zur Positionsbestimmung einer mobilen Versuchsplattform innerhalb eines Gebäudes verwendet werden soll.

在随机的非线性动态系统中，必须使用超卡尔曼滤波器，但在最近的几年中，必须使用Sigmapunkt-Kalmanfilter，这种超卡尔曼滤波器可以方便地用一般的公式来表示。Bisher sind keine Untersuchungen bekannt，die Ungleichungsnbebenbedingungen bei diesen Sigmapunktfiltern explizit berücksichtigen. Die prostitsch korrekte Einbeziehung von Nebenbedingungen würde aber zu einer Verkleinerung der Kovarianzen und somit zu sicheren Schätzungen führen，als dies ohne Berücksichtigung der Nebenbedingungen möglich ist.在这一研究中，基于基本原理提出了一种对韦尔登滤波器进行数值计算的方法，这种方法的特点是在Sigmapunkt-Kalman滤波器上进行数值计算和数值计算（z.B.能够自由地形成，所以黑盒-Nebenbedingungen verwendet韦尔登können）。在未来的发展中，我们需要一个强大的、实践性的团队。这需要通过模拟来验证韦尔登。Zudem ist der Aufbau eines Demonstrative vorgesehen，bei dem vorhandenes inertiales Messsystem zur Positionsbestimmung einer mobilen Versuchsplattform innerhalb eines Gebäudes verwendet韦尔登soll.