卡爾曼濾波在路面檢測信號處理中的應用

摘要：卡爾曼濾波是一種應用相當廣泛的濾波方法。文章將卡爾曼濾波算法用于路面垂直載荷信號處理，通過數學建模、理論分析及實驗驗證，得到經過卡爾曼濾波算法處理后的路面垂直載荷，提高了數據的可靠性與真實性，對路面檢測信號處理研究及采集人員分析路面狀況具有重要意義。

關鍵詞：卡爾曼濾波；路面垂直載荷；信號處理；數學建模；路面檢測信號 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP206 文章編號：1009-2374（2015）13-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.022

路面不平度的檢測一直是路面評價中的一個難點，其主要原因是路面不平度檢測儀的研發和理論評價體系的研究起步較晚，研究成果尚不成熟。卡爾曼濾波是一種常用的高效濾波算法，具有精確穩定等特點，可通過預計將來誤差來消除誤差。在工業應用中，路面不平度反映了路面程度的好壞，而路面狀況檢測信號通常是由一加速度傳感器間接測量得到的，由于檢測裝置的不完善性以及路面狀況的復雜程度等問題，得到的數據通常存在很大的誤差，這些數據含有將會導致測量失敗的噪聲，不能實時準確地反映出路面狀況的好壞，嚴重影響檢測結果。本文將卡爾曼濾波算法用于路面檢測信號數據的處理，方案合理可靠，穩定便捷。

1 卡爾曼濾波數學模型的建立

卡爾曼濾波是采用一系列運算方法在一段時間內觀察數據的一種算法。卡爾曼濾波器是根據當前和以前的狀態估計系統，推算預計出下一時刻的狀態，從而降低噪聲對實驗結果的干擾的一種高效濾波方法。……