本文詳細(xì)描述了卡爾曼濾波器在汽車毫米波距離測量應(yīng)用中的工作原理，詳細(xì)介紹了卡爾曼的工作原理，實際測量中的噪聲來源，并在搭建好模型后運用MATLAB分析驗證了模型的有效性。毫米波雷達對待測目標(biāo)進行間隔時間為T的一系列測量，獲得距離，速度和角度信息，這些測量信息中因為包含測量噪聲，所以我們不能完全采信這些測量結(jié)果。同時，我們假設(shè)待測目標(biāo)按照勻加速度模型進行運動，那么當(dāng)前狀態(tài)下的待測目標(biāo)距離可以按照待測目標(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，比如待測目標(biāo)的動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。卡爾曼濾波器可以很好的平衡含冗余噪聲的測量結(jié)果和缺少信息的過于理想的計算結(jié)果，并實現(xiàn)對待測目標(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劃中成功解決了軌道預(yù)測問題。由于卡爾曼濾波是一種時域濾波方法，其算法采用遞歸形式，便于在計算機上實現(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，雷達測量等各個領(lǐng)域。總結(jié)起來，卡爾曼能解決的問題特征為：一是不能對待測目標(biāo)進行準(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)計值；二是雖然可進行一系列的測量，但是測量結(jié)果因含有噪聲而不能完全采信。毫米波雷達測量示意圖如圖1所示，假設(shè)雷達的測量周期T，時刻nT的測量向量記為u（n），