自适应卡尔曼滤波模型的MATLAB编程实现
2021-05-09邓毅李绍建
安徽地质 2021年1期
邓毅,李绍建
(1.安徽省地质测绘技术院,安徽合肥 230022;2.宁波市镇海规划勘测设计研究院,浙江宁波 315200)
0 引言
变形监测是监测变形体建(构)物、基坑位移沉降等安全性的重要手段。变形监测需在建(构)筑物的实际测量中提取关键性数据,从而对建(构)物变形状况进行分析与研究,通过数据分析,剔除不符合规律的测量数据,或者对不可靠的数据进行重测,用可靠、准确的数据,确定建(构)筑物变形的原因,找出建(构)筑物变形是因为地基在建(构)筑物荷载问题还是在外力作用下发生的变形,这样才能针对建(构)筑物形变状态进行有效处理,根据变形的情况和变形的原因,制定相应的补救措施,做到有的放矢。因此,采用什么样的方法对建(构)筑物进行监测与分析,怎样才能确保分析数据的准确性,是我们必须重视的问题。本文通过实例,利用MATLAB编程,建立自适应卡尔曼滤波模型,从而显示建(构)筑物沉降的变化规律。
1 简化的自适应卡尔曼滤波
任何一种分析方法,如果应用了不准确的数学模型或噪声统计特性,将使滤波的性能下降,产生较大的估计误差。自适应卡尔曼滤波就是在进行滤波的同时,利用观测数据提供的准确信息。
考虑随机线性离散系统

式中:xk是系统的n维状态向量;zk是系统的m维观测序列;φk,k-1是n×n维非奇异状态一步转移矩阵;Hk是m×n维观测矩阵;wk-1和vk为相互独立的带时变均值和协方差矩阵的正态白噪声序列。
则Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法可简化描述为:……p>
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