[发明专利]一种模糊自适应变分贝叶斯无迹卡尔曼滤波方法

权利要求书

1.一种模糊自适应变分贝叶斯无迹卡尔曼滤波方法，其特征在于：

步骤1 设置滤波初始条件，具体包括：

(1.1) 初始状态及其协方差阵                                                ；

(1.2) 模糊逻辑方法中的移动窗口大小W；

(1.3) VB迭代次数N，初始化参数，，；

步骤2 进行滑动窗口内的变分贝叶斯无迹卡尔曼滤波（VB-UKF）计算，具体包括：

(2.1) 设置循环控制变量的初值，令，迭代循环开始；

(2.2) 时间更新，估计一步预测目标状态及其协方差阵，其中，表示用时刻的目标信息估计第时刻的目标信息；

(2.3) 量测更新，具体包括：

(2.3.1) 计算测量值的预测估计值；

(2.3.2) 计算状态和测量值的互协方差矩阵；

(2.3.3) 采用变分贝叶斯方法迭代计算测量噪声方差阵，均方根新息协方差阵，增益阵、最优估计及其误差协方差，迭代过程如下：

(I) 设置循环控制变量t的初值，令t=1，根据迭代次数N的值，迭代循环开始；

(II) 计算测量噪声方差阵，其中上标t表示第t次迭代时的值；

(III) 计算均方根新息协方差阵和增益阵；

(IV) 计算第t次迭代的最优估计及其误差协方差；

(V) 如果，令t=t+1，然后返回（II），否则执行（VI）；

(VI) 结束VB迭代过程，求得滑动窗口内第次VB-UKF滤波估计结果：，，；

(2.4) 如果，令，然后返回步骤2，否则结束滑动窗口内VB-UKF计算，执行步骤3；

步骤3利用模糊逻辑方法动态调整，具体过程包括：

(3.1) 计算当前时刻的残差方差阵的真实值，估计值以及匹配程度指标；

(3.2) 以为模糊推理系统（FIS）的输入参数，计算测量噪声方差阵的调整量，并以此对VB方法估计的测量噪声方差进行调整，获得当前时刻测量噪声方差；

步骤4 代回调整后的测量噪声方差，在当前时刻执行一次UKF算法，获得目标状态的估计及其误差协方差。