等加速度運動モデルを使用した定常カルマンフィルタの位置,速度及び加速度のゲインの関係

小菅 義夫  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J93-B   No.3   pp.529-539
発行日: 2010/03/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 
Print ISSN: 1344-4697
論文種別: 論文
専門分野: 航行・誘導・制御方式
キーワード: 
追尾フィルタ,  カルマンフィルタ,  α-β-γフィルタ,  ゲイン,  

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あらまし: 
等加速度運動モデルを使用して,運動モデルの曖昧さを示す駆動雑音を加速度誤差あるいはジャーク(jerk,加速度の時間微分値)とした場合,サンプリング間隔を一定とすれば,一次元空間用の定常状態でのカルマンフィルタより,α-β-γフィルタが得られる.これらのα-β-γフィルタでは,位置,速度及び加速度のゲインαとβとγの関係が既知であり,追尾フィルタの設計あるいは性能解析に使用されている.また,等速直線運動モデルを使用した三次元空間追尾用のカルマンフィルタの位置ベクトル,速度ベクトルの定常ゲイン行列の関係は既知である.しかし,等加速度運動モデルを使用した三次元空間追尾用のカルマンフィルタでは,このような関係式は報告されていない.本論文では,等加速度運動モデルを使用した三次元空間追尾用のカルマンフィルタの位置ベクトル,速度ベクトル,加速度ベクトルに対する定常ゲイン行列の関係を示す.更に,得られた定常ゲイン行列の関係を一次元空間に限定すれば,上記α-β-γフィルタの結果と一致することを示す.