singermeasjac

Якобиан функции измерения для модели движения ускорения Сингера

Свернуть все на странице

Синтаксис

jacobian = singermeasjac(state)
jacobian = singermeasjac(state,frame)
jacobian = singermeasjac(state,frame,sensorpos,sensorvel)
jacobian = singermeasjac(state,frame,sensorpos,sensorvel,laxes)
jacobian = singermeasjac(state,measurementParameters)

Описание

пример

jacobian = singermeasjac(state) возвращает якобиан измерения в прямоугольных координатах относительно state для модели движения ускорения Сингера.

jacobian = singermeasjac(state,frame) задает якобианскую выходную систему координат измерения, frame.

jacobian = singermeasjac(state,frame,sensorpos,sensorvel) определяет положение датчика, sensorpos, и скорость датчика, sensorvel.

jacobian = singermeasjac(state,frame,sensorpos,sensorvel,laxes) задает ориентацию локальных осей датчика, laxes.

jacobian = singermeasjac(state,measurementParameters) определяет параметры измерения, measurementParameters.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Задайте состояние для 2-D Singer.

state = [1;10;0;2;20;1];

Получите измерение якобиан в прямоугольной системе координат.

jacobian = singermeasjac(state)
jacobian = 3×6

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

Получите измерение якобиан в сферической системе координат.

jacobian = singermeasjac(state, 'spherical')
jacobian = 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

Получите измерение якобиан в сферической системе координат относительно стационарного датчика, расположенного на [1; -2; 0].

jacobian = singermeasjac(state, 'spherical', [1;-2;0], [0;0;0])
jacobian = 4×6

  -14.3239         0         0         0         0         0
         0         0         0         0         0         0
         0         0         0    1.0000         0         0
    2.5000         0         0         0    1.0000         0

Получите измерение Якобиана в сферической системе координат относительно стационарного датчика, расположенного в [1; -2; 0], который вращается 90 степени вокруг оси Z относительно глобальной системы координат.

laxes = [0 -1 0; 1 0 0; 0 0 1];
jacobian = singermeasjac(state, 'spherical', [1;-2;0], [0;0;0], laxes)
jacobian = 4×6

  -14.3239         0         0         0         0         0
         0         0         0         0         0         0
         0         0         0    1.0000         0         0
    2.5000         0         0         0    1.0000         0

Входные параметры

свернуть все

Текущее состояние, заданное как вектор с реальным 3N -by-1. N - пространственная степень состояния. Вектор состояния принимает различные формы на основе его размерностей.

Пространственные степениСтруктура 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]

Для примера, x представляет x -cordinate, vx представляет скорость в x -направлении, и ax представляет ускорение в x -направлении. Если модель движения находится в одномерном пространстве, y - и z - оси приняты равными нулю. Если модель движения находится в двумерном пространстве, значения вдоль оси z приняты равными нулю. Координаты положения указаны в метрах. Координаты скорости указаны в м/с. Координаты ускорения указаны в м/с2.

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

Выходная система координат измерения, заданный как 'rectangular' или 'spherical'. Когда система координат 'rectangular', измерение состоит из x, y и z Декартовых координат. Если задано как 'spherical', измерение состоит из азимута, повышения, диапазона и скорости области значений.

Типы данных: char

Положение датчика относительно навигационной системы координат, заданное как реальный вектор-столбец 3 на 1. Модули измерения указаны в метрах.

Типы данных: double

Скорость датчика относительно навигационной системы координат, заданная как реальное значение вектора-столбца 3 на 1. Модули измерения указаны в м/с.

Типы данных: double

Локальные координатные оси датчика, заданные как ортогональная матрица 3 на 3. Каждый столбец задает направление локальных x -, y - и z - осей, соответственно, относительно навигационной системы координат. То есть матрица является матрицей вращения от глобальной системы координат к системе координат датчика.

Типы данных: double

Параметры измерения, заданные как структура или массив структур. Для получения дополнительной информации смотрите Параметры измерения.

Типы данных: struct

Выходные аргументы

свернуть все

Измерение Якобиана для модели Зингера, возвращаемое как действительное 3-байтовое N для прямоугольной системы координат или 4-байтовой N матрицы для сферической системы координат. N - размерность вектора состояний. Интерпретация строк и столбцов зависит от frame аргумент, как описано в этой таблице.

Система координатИзмерение якобиан
'rectangular'Якобиан измерений [x;y;z] относительно вектора состояний. Координаты указаны в метрах.
'spherical'Якобиан вектора измерения [az;el;r;rr] относительно вектора состояний. Вектор измерения - это угол азимута, угол возвышения, диапазон и скорость области значений объекта в локальной системе координат датчика. Угловые модули находятся в степенях. Модули области значений указаны в метрах, а модули измерения скорости области значений указаны в мс/с.

Подробнее о

свернуть все

Определения азимута и Угла возвышения

Задайте азимут и углы возвышения, используемые в тулбоксе.

azimuth angle вектора является угол между осью x и ее ортогональной проекцией на плоскость xy. Угол положителен в движении от оси x к оси y. Азимутальные углы лежат между -180 и 180 степенями. elevation angle является углом между вектором и его ортогональной проекцией на xy -плоскость. Угол положителен при движении к положительной оси z от плоскости xy.

Параметры измерения

The MeasurementParameters свойство состоит из массива структур, которые описывают последовательность преобразований координат из дочерней системы координат в родительскую систему координат или обратные преобразования (см. Вращение системы координат). Если MeasurementParameters содержит только одну структуру, тогда она представляет поворот от одной системы координат к другой. Если MeasurementParameters содержит массив структур, затем представляет повороты между несколькими системами координат.

Поля MeasurementParameters показаны здесь. Не все поля должны присутствовать в структуре.

ОбластьОписание
Frame

Перечисленный тип, указывающий на систему координат, используемую для сообщения измерений. Когда о обнаружениях сообщают с помощью прямоугольной системы координат, Frame установлено в 'rectangular'. Когда обнаружения сообщаются в сферических координатах, Frame установлено в 'spherical' для первого struct.

OriginPosition

Смещение положения источника дочерней системы координат относительно родительской системы координат, представленное в виде вектора 3 на 1.

OriginVelocity

Смещение скорости источника дочерней системы координат относительно родительской системы координат, представленное в виде вектора 3 на 1.

Orientation

Матрица поворота 3 на 3 вещественные ортонормальные системы координат. Направление вращения зависит от IsParentTochild поле.

IsParentToChild

Логический скаляр, указывающий, Orientation выполняет вращение системы координат от родительской системы координат к дочерней системе координат. Если false, Orientation выполняет вращение системы координат от дочерней системы координат к родительской системе координат.

HasElevation

Логический скаляр, указывающий, включено ли в измерение повышение высоты. Для измерений, сообщаемых в прямоугольной системе координат, и если HasElevation является false, измерения сообщаются с учетом 0 степеней повышения.

HasAzimuthЛогический скаляр, указывающий, включен ли азимут в измерение.
HasRangeЛогический скаляр, указывающий, включена ли область значений в измерение.
HasVelocity

Логический скаляр, указывающий, включают ли сообщенные обнаружения измерения скорости. Для измерений, сообщаемых в прямоугольной системе координат, если HasVelocity является falseизмерения сообщаются как [x y z]. Если HasVelocity является trueизмерения сообщаются как [x y z vx vy vz].

Ссылки

[1] Сингер, Роберт А. «Оценка оптимальной эффективности фильтра слежения для пилотируемых маневрирующих целей». Транзакции IEEE по аэрокосмическим и электронным системам 4 (1970): 473-483.

[2] Блэкман, Сэмюэль С. и Роберт Пополи. «Проект и анализ современных систем слежения». (1999).

[3] Li, X. Rong, and Vesselin P. Jilkov. «Обследование маневрирующего сопровождения цели: динамические модели». Обработка сигналов и данных малых мишеней 2000, том 4048, стр. 212-235. Международное общество оптики и фотоники, 2000.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

.

См. также

| | | |

Введенный в R2020b

Документация по Sensor Fusion and Tracking Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте