Chuỗi bài nội dung bài viết sẽ trình làng về bắt đầu lý thuyết và phương pháp sử dụng cỗ lọc Kalman.> Phần 1 – kim chỉ nan cơ bản.

Bạn đang xem: Kalman filter là gì

Bài Viết: bộ lọc kalman là gì

Phần 2 – Dùng bộ lọc Kalman mang đến hệ 1 biến.Phần 3 – Dùng cỗ lọc Kalman cho hệ những biến.

LỊCH SỬ RA ĐỜI

Bộ lọc Kalman được trình làng lần trước tiên vào năm 1960 vì Rudolf E. Kalman (1930 – 2016), một kỹ sư điện, công ty toán học, nhà sáng tạo người Mỹ nơi bắt đầu Hungary. Thực tiễn đã minh chứng bộ thanh lọc Kalman là 1 trong những khám phá tuyệt đối trong ngành nghề “Statistical Estimation Theory”, tương tự như là giữa những khám phá đặc trưng nhất nắm kỷ 20.

Ứng dụng đầu tiên và nổi tiếng nhất đấy là bộ thanh lọc Kalman sẽ được thực hiện để điều phối cho dự án công trình Apollo, trong những số đó yêu mong ước tính vòng hành trình của tàu ngoài hành tinh có người lái xe lên khía cạnh trăng và quay trở về Trái đất.

Mặc dù cỗ lọc Kalman được ứng dụng trong tương đối nhiều ngành nghề, chẳng hạn như Process control, Tracking, Location & Navigation system,… mà lại nó được sử dụng hầu hết với 2 mục tiêu chính:

Estimating the state of dynamic system (Ước tính trạng thái của hệ thống động) – vào đó, khối hệ thống động là khối hệ thống có trạng thái biến đổi theo thời gian, nhưng trong ngoài trái đất này thì hiếm có thứ nào tuyệt đối hoàn hảo “constant”. Từ bỏ những thông tin chứa đầy nhiễu và sự không chắc chắn (noise và uncertainty), cỗ lọc Kalman có thể thỏa mãn nhu yếu cho họ những giá bán trị mong tính (đúng biện pháp nhất gồm thể) về trạng thái bây giờ của hệ thống.The Analysis of Estimation Systems – phần này mình chưa thực sự tìm hiểu nên không dám chém gió, đợi cao nhân như thế nào đó ghé thăm chỉ giáo thêm. KHÁI NIỆM VÀ KÝ HIỆU

Trước khi tìm hiểu về cỗ lọc Kalman, bọn họ cần nắm hầu hết khái niệm sau:

System state,


*

– vector chứa những biến trạng thái của hệ thống;Measurement values,



– vector chứa phần đông giá trị trạng thái đo được tại thời gian k;Control input,


*

*


Để minh họa cho phần này, chúng ta sẽ áp dụng quy mô là một trong chiếc xe tự lái đang vận động trên một đường thẳng cùng với 2 trạng thái nên theo dõi là: vị trí (position) cùng vận tốc (velocity).

Xem thêm: Từ Điển Anh Việt " Compartment Là Gì Trong Tiếng Việt? Compartment

Trên xe cũng có thể có gắn lắp thêm GPS để xác định với không đúng số 10 m, đây là con số hơi to nếu chúng ta muốn xác định đúng cách dán vị trí của loại xe. Ko kể ra, chiếc xe còn nương tựa của địa hình (chẳng hạn như ổ con kê hay những đoạn đường gồ ghề), vì vậy xác định vị trí chiếc xe trải qua đồng hồ thời trang vận tốc là chẳng thể đúng cách.

Chúng ta đo đắn vị trí và gia tốc thực sự của chiếc xe và bộ lọc Kalman đang giả định rằng 2 vươn lên là position với velocity là hốt nhiên và tuân theo phân phối Gaussian nhiều vươn lên là (Multivariate Gaussian Distribution), vào đó: thay đổi position có giá trị kỳ vọng