第二章 貝葉斯濾波器

2022-08-22 16:42:10 字數 1251 閱讀 4077

貝葉斯濾波器是一種比較簡單的濾波方法,分為**和修正兩部分。

推導xt 為當前機械人狀態變數,zt為當前感測器對狀態的觀測變數,ut為當前對機械人狀態的控制變數。

利用條件概率公式(conditional probability),將當前機械人狀態 由原來的整個樣本空間縮小到了給定的z1:t , u1:t條件下的樣本空間。

$$p\left(x_\right) \rightarrow p\left(x_ | z_, u_\right)

$$利用貝葉斯公式將zt換到前面

$$\begin p\left(x_ | z_, u_\right) &=\frac | x_, z_, u_\right) p\left(x_ | z_, u_\right)} | z_, u_\right)} \\ &=\eta p\left(z_ | x_, z_, u_\right) p\left(x_ | z_, u_\right) \end$$即

$$\operatorname\left(x_\right)=\eta p\left(z_ | x_\right) \overline\left(x_\right)

$$其中右邊稱為先驗,由於缺乏zt做觀測,所以xt是不完備的,有待zt做修正。

利用全概率公式將事件x t : t-1 分解成若干個小事件 

$$\begin \overline}\left(x_\right) &=p\left(x_ | z_, u_\right) \\ &=\int p\left(x_ | x_, z_, u_\right) p\left(x_ | z_, u_\right) d x_ \end

$$全概率公式的意義在於,當直接計算p(a)較為困難,而p(bi),p(a|bi)  (i=1,2,...)的計算較為簡單時,可以利用全概率公式計算p(a)。思想就是,將事件a分解成若干個小事件,通過求每個小事件的概率,然後相加從而求得事件a的概率。

利用馬爾可夫性 其中z1 : t-1, u1 : t-1 對xt 沒貢獻將其剔除

$$p\left(x_ | x_, z_, u_\right) \quad=p\left(x_ | x_, u_\right)

$$$$

\overline\left(x_\right)=\int p\left(x_ | u_, x_\right) \text \left(x_\right) d x_

$$$$

\overline}\left(x_\right)=\int p\left(x_ | x_, u_\right) p\left(x_ | z_, u_\right) d x_

$$

貝葉斯濾波器

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