理想蓝 蓝色理想网站技术热点( 四 )


表达由机器人位置 (x, y) 引起的对路标预测误差误差

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对路标的预测对路标坐标的 Jacobian
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3.8 过程噪声 Q 和 W
过程噪声是与控制信号成比例的高斯噪声 , 记作 Q 。如果
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C 与里程计的准确性有关 , 准确性高对应的系数就大 , 通常是需要实验调参的 。
3.9 测量噪声: R 和 V
观测噪声是与路标测量 (range,bearing)有关的 2×2 矩阵 , 
形如
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其中 r 与 range 有关 ,  c 是常数 ,  如果 range 误差 1cm ,  c 应该取值 0.01 , 表示高斯噪声方差 。
如果 bearing 误差 1 度 ,  b=1 。
常数与测量设备的准确性有关 。
有了上面几个关键矩阵的铺垫 , 下面终于 EKF 流程了:
3.10 使用里程计更新系统当前状态
更新的是状态矩阵 X(1.3.2) 前 3 个量
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3.11 更新预测模型 Jacobian
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3.12 更新过程噪声
过程噪声是与控制紧密相关的 。
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3.13 更新机器人位姿有关的协方差
(协方差矩阵顶部 3 × 3) 块 。
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3.14 用重新观测的路标数据更新当前状态
预测路标
仅从机器人位置信息更新状态是不够准确的 , 还可以通过对路 标点的重新观测修正机器人位姿 。对于机器人当前位姿 (x, y) 和上一时刻路 标坐标 (λx, λy) 可以计算距离和角度 h:
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还可以直接通过传感器计算路标 。
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3.15 更新测量误差矩阵 R ,  V
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其中 r = range, c = 0.01, bd = 1
3.16 计算 kalman 增益
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3.17 新的状态向量
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3.18 把新的路标加入状态
用新的路标点更新状态向量 X
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3.19 更新协方差矩阵
更新协方差矩阵 P: 对角线元素
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更新协方差矩阵 P: 机器人-路标相关元素


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