本文詳細(xì)描述了卡爾曼濾波器在汽車毫米波距離測(cè)量應(yīng)用中的工作原理，詳細(xì)介紹了卡爾曼的工作原理，實(shí)際測(cè)量中的噪聲來源，并在搭建好模型后運(yùn)用MATLAB分析驗(yàn)證了模型的有效性。毫米波雷達(dá)對(duì)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行間隔時(shí)間為T的一系列測(cè)量，獲得距離，速度和角度信息，這些測(cè)量信息中因?yàn)榘瑴y(cè)量噪聲，所以我們不能完全采信這些測(cè)量結(jié)果。同時(shí)，我們假設(shè)待測(cè)目標(biāo)按照勻加速度模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，那么當(dāng)前狀態(tài)下的待測(cè)目標(biāo)距離可以按照待測(cè)目標(biāo)上一狀態(tài)的距離，速度信息依據(jù)牛頓線性模型計(jì)算得出，但是這種牛頓線性理想模型未能考慮其他能破壞模型的外力作用，比如待測(cè)目標(biāo)的動(dòng)力輸出不可能是恒定不變的，地面阻力以及風(fēng)的阻力也不是恒定不變的，因此按照牛頓線性模型推算的結(jié)果是缺損的，未能考慮其他外力作用?？柭鼮V波器可以很好的平衡含冗余噪聲的測(cè)量結(jié)果和缺少信息的過于理想的計(jì)算結(jié)果，并實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)目標(biāo)的準(zhǔn)確跟蹤。

　　1、卡爾曼濾波介紹

　　卡爾曼早期最成功的應(yīng)用案例是在阿波羅登月計(jì)劃中成功解決了軌道預(yù)測(cè)問題。由于卡爾曼濾波是一種時(shí)域?yàn)V波方法，其算法采用遞歸形式，便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，目前，卡爾曼濾波被廣泛應(yīng)用在慣性制導(dǎo)，地圖導(dǎo)航，雷達(dá)測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域。總結(jié)起來，卡爾曼能解決的問題特征為：一是不能對(duì)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確建模，外力作用不穩(wěn)定，但是掌握外力作用效果的統(tǒng)計(jì)值；二是雖然可進(jìn)行一系列的測(cè)量，但是測(cè)量結(jié)果因含有噪聲而不能完全采信。毫米波雷達(dá)測(cè)量示意圖如圖1所示，假設(shè)雷達(dá)的測(cè)量周期T，時(shí)刻nT的測(cè)量向量記為u（n），