一种针对过程噪声协方差矩阵Q未知情况下的Kalman滤波方法

摘要

本发明提供一种针对过程噪声协方差矩阵Q未知情况下的Kalman滤波方法，具体过程为：步骤一，判断系统模型是否满足预设条件，若满足，则进入步骤二，否则结束该方法；步骤二，构建系统广义输出矩阵E；步骤三，利用所述矩阵E确定系统输出的耦合向量δ_i；步骤四、根据耦合向量δ_i构建系统输出的线性耦合；基于所述线性耦合，利用大数定律对过程噪声的协方差矩阵Q进行估计，将估计的结果记为步骤五、将过程噪声的协方差矩阵的实时估计结果带入到标准Kalman滤波器中，获得滤波结果。本发明方法可以实现过程噪声协方差矩阵Q未知情况下的Kalman滤波。

主权项

一种针对过程噪声协方差矩阵Q未知情况下的Kalman滤波方法，其特征在，具体过程为：步骤一，判断系统模型是否满足预设条件，若满足，则进入步骤二，否则结束该方法；所述预设条件为：$\mathrm{rank}\left[\begin{array}{cc}{H}^T& 0\\ 0& H^T\end{array}\right]=\mathrm{rank}\left[\begin{array}{ccc}{H}^T& 0& A^T{\eta }_i\\ 0& H^T& {\eta }_i\end{array}\right]$其中，rank[]代表矩阵的秩，A为系统状态转移矩阵，H为系统观测矩阵，m为系统状态变量的个数；步骤二，构建系统广义输出矩阵E；步骤三，利用所述矩阵E确定系统输出的耦合向量δ_i；步骤四、根据耦合向量δ_i构建系统输出的线性耦合；基于所述线性耦合，利用大数定律对过程噪声的协方差矩阵Q进行估计，将估计的结果记为步骤五、将过程噪声的协方差矩阵的实时估计结果带入到标准Kalman滤波器中，获得滤波结果。