Документация

measurementjac = ctmeasjac(state) возвращает измерение Якобиан, measurementjac, для модели движения фильтра Калмана с постоянной скоростью поворота в прямоугольных координатах. state указывает текущее состояние дорожки.

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

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

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

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

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

Примеры

Измерение якобиана движения с постоянной скоростью поворота в прямоугольной рамке

Определите состояние объекта в 2-D движении с постоянной скоростью поворота. Состояние - это положение и скорость в каждом измерении, а также скорость поворота. Создайте измерение якобиана в прямоугольных координатах.

state = [1;10;2;20;5];
jacobian = ctmeasjac(state)

jacobian = 3×5

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

Измерение якобиана движения с постоянной скоростью поворота в сферической рамке

Определите состояние объекта в 2-D движении с постоянной скоростью поворота. Состояние - это положение и скорость в каждом измерении, а также скорость поворота. Вычислите измерение якобиана относительно сферических координат.

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

measurementjac = 4×5

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

Измерение якобиана объекта постоянной скорости поворота в преобразованной сферической рамке

Определите состояние объекта в 2-D движении с постоянной скоростью поворота. Состояние - это положение и скорость в каждом измерении, а также скорость поворота. Вычислите измерение Якобиана относительно сферических координат с центром в [5;-20;0].

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

measurementjac = 4×5

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

Измерение якобиана объекта постоянной скорости поворота с использованием параметров измерения

Определите состояние объекта в 2-D движении с постоянной скоростью поворота. Состояние - это положение и скорость в каждом измерении, а также скорость поворота. Вычислите измерение Якобиана относительно сферических координат с центром в [25;-40;0].

state2d = [1;10;2;20;5];
sensorpos = [25,-40,0].';
frame = 'spherical';
sensorvel = [0;5;0];
laxes = eye(3);
measurementjac = ctmeasjac(state2d,frame,sensorpos,sensorvel,laxes)

measurementjac = 4×5

   -1.0284         0   -0.5876         0         0
         0         0         0         0         0
   -0.4961         0    0.8682         0         0
    0.2894   -0.4961    0.1654    0.8682         0

Поместите параметры измерения в структуру и используйте альтернативный синтаксис.

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

measurementjac = 4×5

   -1.0284         0   -0.5876         0         0
         0         0         0         0         0
   -0.4961         0    0.8682         0         0
    0.2894   -0.4961    0.1654    0.8682         0

Входные аргументы

`state` - Вектор состояния
действительный 5-элементный вектор | действительный 7-элементный вектор | 5-by-N вещественно-значная матрица | 7-by-N вещественно-значная матрица

Вектор состояния для модели движения с постоянной скоростью поворота в двух или трех пространственных измерениях, заданный как действительный вектор или матрица.

Если задан как 5-элементный вектор, вектор состояния описывает 2-D движение в плоскости x-y. Вектор состояния можно указать как вектор строки или столбца. Компоненты вектора состояния: [x;vx;y;vy;omega] где x представляет координату x и vx представляет скорость в направлении X. y представляет координату y и vy представляет скорость в направлении y. omega представляет скорость поворота.
При определении в качестве матрицы 5-by-N каждый столбец представляет различный вектор состояния N представляет количество состояний.
Если задан как 7-элементный вектор, вектор состояния описывает 3-D движение. Вектор состояния можно указать как вектор строки или столбца. Компоненты вектора состояния: [x;vx;y;vy;omega;z;vz] где x представляет координату x и vx представляет скорость в направлении X. y представляет координату y и vy представляет скорость в направлении y. omega представляет скорость поворота. z представляет координату z и vz представляет скорость в направлении Z.
При указании в качестве матрицы 7-by-N каждый столбец представляет различный вектор состояния. N представляет количество состояний.

Координаты положения в метрах. Координаты скорости в метрах/секунду. Скорость поворота в градусах/с.

Пример: [5;0.1;4;-0.2;0.01]

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 на 5 | вещественно-значная матрица 4 на 5

Измерение Якобиана, возвращаемое в виде вещественной матрицы 3 на 5 или 4 на 5. Измерение и интерпретация строки зависят от значения frame аргумент.

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