Документация

measurementjac = cameasjac(state) возвращает измерение Якобиана для модели движения фильтра Калмана с постоянным ускорением в прямоугольных координатах. state указывает текущее состояние фильтра.

measurementjac = cameasjac(state,frame) также определяет систему координат измерения, frame.

measurementjac = cameasjac(state,frame,sensorpos) также определяет положение датчика, sensorpos.

measurementjac = cameasjac(state,frame,sensorpos,sensorvel) также определяет скорость датчика, sensorvel.

measurementjac = cameasjac(state,frame,sensorpos,sensorvel,laxes) также определяет ориентацию локальных осей датчиков, laxes.

measurementjac = cameasjac(state,measurementParameters) определяет параметры измерения, measurementParameters.

Примеры

Измерение якобиана ускоряющего объекта в прямоугольной рамке

Определите состояние объекта в 2-D движении с постоянным ускорением. Состояние - положение, скорость и ускорение в обоих измерениях. Создайте измерение якобиана в прямоугольных координатах.

state = [1,10,3,2,20,5].';
jacobian = cameasjac(state)

jacobian = 3×6

     1     0     0     0     0     0
     0     0     0     1     0     0
     0     0     0     0     0     0

Измерение якобиана ускоряющего объекта в сферической раме

Определите состояние объекта в 2-D движении с постоянным ускорением. Состояние - положение, скорость и ускорение в обоих измерениях. Вычислите измерение Якобиана в сферических координатах.

state = [1;10;3;2;20;5];
measurementjac = cameasjac(state,'spherical')

measurementjac = 4×6

  -22.9183         0         0   11.4592         0         0
         0         0         0         0         0         0
    0.4472         0         0    0.8944         0         0
    0.0000    0.4472         0    0.0000    0.8944         0

Измерение якобиана ускоряющего объекта в преобразованной сферической рамке

Определите состояние объекта в 2-D движении с постоянным ускорением. Состояние - положение, скорость и ускорение в обоих измерениях. Вычислите измерение якобиана в сферических координатах относительно начала координат (5; -20; 0) метров.

state = [1,10,3,2,20,5].';
sensorpos = [5,-20,0].';
measurementjac = cameasjac(state,'spherical',sensorpos)

measurementjac = 4×6

   -2.5210         0         0   -0.4584         0         0
         0         0         0         0         0         0
   -0.1789         0         0    0.9839         0         0
    0.5903   -0.1789         0    0.1073    0.9839         0

Создание измерения якобиана ускорения объекта с использованием параметров измерения

state2d = [1,10,3,2,20,5].';
sensorpos = [5,-20,0].';
frame = 'spherical';
sensorvel = [0;8;0];
laxes = eye(3);
measurementjac = cameasjac(state2d,frame,sensorpos,sensorvel,laxes)

measurementjac = 4×6

   -2.5210         0         0   -0.4584         0         0
         0         0         0         0         0         0
   -0.1789         0         0    0.9839         0         0
    0.5274   -0.1789         0    0.0959    0.9839         0

Поместите параметры измерения в структуру и используйте альтернативный синтаксис.

measparm = struct('Frame',frame,'OriginPosition',sensorpos,'OriginVelocity',sensorvel, ...
    'Orientation',laxes);
measurementjac = cameasjac(state2d,measparm)

measurementjac = 4×6

   -2.5210         0         0   -0.4584         0         0
         0         0         0         0         0         0
   -0.1789         0         0    0.9839         0         0
    0.5274   -0.1789         0    0.0959    0.9839         0

Входные аргументы

`state` - вектор состояния фильтра Калмана
действительный вектор 3N-element

Вектор состояния фильтра Калмана для движения с постоянным ускорением, заданный как действительный вектор 3N-element. N - число пространственных степеней свободы движения. Для каждой пространственной степени движения вектор состояния принимает форму, показанную в этой таблице.

Пространственные размеры	Структура вектора состояния
1-D	`[x;vx;ax]`
2-D	`[x;vx;ax;y;vy;ay]`
3-D	`[x;vx;ax;y;vy;ay;z;vz;az]`

Например, x представляет координату x, vx представляет скорость в направлении x, и ax представляет ускорение в направлении X. Если модель движения находится в одномерном пространстве, предполагается, что оси y и z равны нулю. Если модель движения находится в двумерном пространстве, предполагается, что значения вдоль оси Z равны нулю. Координаты положения в метрах. Координаты скорости в метрах/секунду. Координаты ускорения в ^{метрах/секунд2}.

Пример: [5;0.1;0.01;0;-0.2;-0.01;-3;0.05;0]

Типы данных: double

`frame` - Выходной кадр измерения
`'rectangular'` (по умолчанию) | `'spherical'`

Выходной кадр измерения, указанный как 'rectangular' или 'spherical'. Когда кадр 'rectangular'измерение состоит из декартовых координат x, y и z. Если указано как 'spherical'измерение состоит из азимута, отметки, дальности и скорости дальности.

Типы данных: char

`sensorpos` - Положение датчика
`[0;0;0]` (по умолчанию) | действительный вектор столбца 3 на 1

Положение датчика по отношению к навигационному кадру, определяемое как действительный вектор столбца 3 на 1. Единицы в метрах.

Типы данных: double

`sensorvel` - Скорость датчика
`[0;0;0]` (по умолчанию) | действительный вектор столбца 3 на 1

Скорость датчика по отношению к навигационному кадру, заданная как действительный вектор столбца 3 на 1. Единицы измерения в м/с.

Типы данных: double

`laxes` - Координатные оси локального датчика
`[1,0,0;0,1,0;0,0,1]` (по умолчанию) | ортогональная матрица 3 на 3

Оси координат локального датчика, заданные как ортогональная матрица 3 на 3. Каждый столбец определяет направление локальных осей x, y и z соответственно относительно рамки навигации. То есть матрица является матрицей вращения от глобального кадра к кадру датчика.

Типы данных: double

`measurementParameters` - Параметры измерений
структура | массив структуры

Параметры измерения, заданные как структура или массив структур. Поля структуры:

Область	Описание	Пример
`Frame`	Кадр, используемый для отчета об измерениях, указанный как одно из следующих значений: `'rectangular'` - Обнаружение регистрируется в прямоугольных координатах. `'spherical'` - Обнаружение регистрируется в сферических координатах.	`'spherical'`
`OriginPosition`	Смещение положения начала кадра относительно родительского кадра, указанное как `[x y z]` действительный вектор.	`[0 0 0]`
`OriginVelocity`	Смещение по скорости начала кадра относительно родительского кадра, указанное как `[vx vy vz]` действительный вектор.	`[0 0 0]`
`Orientation`	Матрица поворота кадра, заданная как ортонормальная матрица с действительным значением 3 на 3.	`[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]`
`HasAzimuth`	Логический скаляр, указывающий, включен ли азимут в измерение.	`1`
`HasElevation`	Логический скаляр, указывающий, включена ли отметка в измерение. Для измерений, представленных в прямоугольной рамке, и если `HasElevation` имеет значение false, результаты измерений принимают 0 градусов отметки.	`1`
`HasRange`	Логический скаляр, указывающий, включен ли диапазон в измерение.	`1`
`HasVelocity`	Логический скаляр, указывающий, включают ли сообщаемые обнаружения измерения скорости. Для измерений в прямоугольной рамке, если `HasVelocity` имеет значение false, измерения сообщаются как `[x y z]`. Если `HasVelocity` является `true`, измерения сообщаются как `[x y z vx vy vz]`.	`1`
`IsParentToChild`	Логический скаляр, указывающий, если `Orientation` выполняет поворот рамки от родительской рамки координат до дочерней рамки координат. Когда `IsParentToChild` является `false`, то `Orientation` выполняет поворот рамки от дочерней рамки координат до родительской рамки координат.	`0`

Если требуется выполнить только одно преобразование координат, например преобразование из корпуса в корпус датчика, необходимо указать только структуру параметров измерения. Если требуется выполнить несколько преобразований координат, необходимо указать массив структур параметров измерения. Сведения о том, как выполнять несколько преобразований, см. в примере Преобразование обнаружений в objectDetection Format (Sensor Fusion and Tracking Toolbox).

Типы данных: struct

Выходные аргументы

`measurementjac` - Измерение Якобян
вещественно-значная матрица 3-by-N | вещественно-значная матрица 4-by-N

Измерение якобиана, указанное как вещественно-значная 3-by-N или матрица 4-by-N. N - размерность вектора состояния. Интерпретация строк и столбцов зависит от frame , как описано в этой таблице.

Структура Измерительный якобиан

'rectangular' Якобиан измерений [x;y;z] относительно вектора состояния. Вектор измерения соответствует локальной системе координат. Координаты в метрах.

'spherical' Якобиан вектора измерения [az;el;r;rr] относительно вектора состояния. Компоненты вектора измерения определяют азимутальный угол, угол места, дальность и дальность объекта относительно локальной системы координат датчика. Угловые единицы в градусах. Единицы измерения дальности - метры, а единицы измерения скорости - метры/секунды.

Структура	Измерительный якобиан
`'rectangular'`	Якобиан измерений `[x;y;z]` относительно вектора состояния. Вектор измерения соответствует локальной системе координат. Координаты в метрах.
`'spherical'`	Якобиан вектора измерения `[az;el;r;rr]` относительно вектора состояния. Компоненты вектора измерения определяют азимутальный угол, угол места, дальность и дальность объекта относительно локальной системы координат датчика. Угловые единицы в градусах. Единицы измерения дальности - метры, а единицы измерения скорости - метры/секунды.

Подробнее