mirror of
https://gitee.com/mirrors_PX4/PX4-Autopilot.git
synced 2026-10-24 15:03:34 +08:00
cmake standalone build
This commit is contained in:
Daniel Agar
@@ -0,0 +1,50 @@
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// Auto code for fusion of true airspeed
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// Calculate the observation jacobian
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// intermediate variable from algebraic optimisation
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float SH_TAS[3];
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SH_TAS[0] = 1.0f/v_tas_pred;
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SH_TAS[1] = (SH_TAS[0]*(2.0f*ve - 2.0f*vwe))*0.5f;
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SH_TAS[2] = (SH_TAS[0]*(2.0f*vn - 2.0f*vwn))*0.5f;
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// observation jacobian
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float H_TAS[24];
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H_TAS[4] = SH_TAS[2];
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H_TAS[5] = SH_TAS[1];
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H_TAS[6] = vd*SH_TAS[0];
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H_TAS[22] = -SH_TAS[2];
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H_TAS[23] = -SH_TAS[1];
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// calculate the Kalman gain matrix
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// intermediate variables - note SK_TAS[0] is 1/(innovation variance)
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float SK_TAS[2];
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SK_TAS[0] = 1/(R_TAS + SH_TAS[2]*(P[4][4]*SH_TAS[2] + P[5][4]*SH_TAS[1] - P[22][4]*SH_TAS[2] - P[23][4]*SH_TAS[1] + P[6][4]*vd*SH_TAS[0]) + SH_TAS[1]*(P[4][5]*SH_TAS[2] + P[5][5]*SH_TAS[1] - P[22][5]*SH_TAS[2] - P[23][5]*SH_TAS[1] + P[6][5]*vd*SH_TAS[0]) - SH_TAS[2]*(P[4][22]*SH_TAS[2] + P[5][22]*SH_TAS[1] - P[22][22]*SH_TAS[2] - P[23][22]*SH_TAS[1] + P[6][22]*vd*SH_TAS[0]) - SH_TAS[1]*(P[4][23]*SH_TAS[2] + P[5][23]*SH_TAS[1] - P[22][23]*SH_TAS[2] - P[23][23]*SH_TAS[1] + P[6][23]*vd*SH_TAS[0]) + vd*SH_TAS[0]*(P[4][6]*SH_TAS[2] + P[5][6]*SH_TAS[1] - P[22][6]*SH_TAS[2] - P[23][6]*SH_TAS[1] + P[6][6]*vd*SH_TAS[0]));
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SK_TAS[1] = SH_TAS[1];
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float Kfusion[24];
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Kfusion[0] = SK_TAS[0]*(P[0][4]*SH_TAS[2] - P[0][22]*SH_TAS[2] + P[0][5]*SK_TAS[1] - P[0][23]*SK_TAS[1] + P[0][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[1] = SK_TAS[0]*(P[1][4]*SH_TAS[2] - P[1][22]*SH_TAS[2] + P[1][5]*SK_TAS[1] - P[1][23]*SK_TAS[1] + P[1][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[2] = SK_TAS[0]*(P[2][4]*SH_TAS[2] - P[2][22]*SH_TAS[2] + P[2][5]*SK_TAS[1] - P[2][23]*SK_TAS[1] + P[2][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[3] = SK_TAS[0]*(P[3][4]*SH_TAS[2] - P[3][22]*SH_TAS[2] + P[3][5]*SK_TAS[1] - P[3][23]*SK_TAS[1] + P[3][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[4] = SK_TAS[0]*(P[4][4]*SH_TAS[2] - P[4][22]*SH_TAS[2] + P[4][5]*SK_TAS[1] - P[4][23]*SK_TAS[1] + P[4][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[5] = SK_TAS[0]*(P[5][4]*SH_TAS[2] - P[5][22]*SH_TAS[2] + P[5][5]*SK_TAS[1] - P[5][23]*SK_TAS[1] + P[5][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[6] = SK_TAS[0]*(P[6][4]*SH_TAS[2] - P[6][22]*SH_TAS[2] + P[6][5]*SK_TAS[1] - P[6][23]*SK_TAS[1] + P[6][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[7] = SK_TAS[0]*(P[7][4]*SH_TAS[2] - P[7][22]*SH_TAS[2] + P[7][5]*SK_TAS[1] - P[7][23]*SK_TAS[1] + P[7][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[8] = SK_TAS[0]*(P[8][4]*SH_TAS[2] - P[8][22]*SH_TAS[2] + P[8][5]*SK_TAS[1] - P[8][23]*SK_TAS[1] + P[8][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[9] = SK_TAS[0]*(P[9][4]*SH_TAS[2] - P[9][22]*SH_TAS[2] + P[9][5]*SK_TAS[1] - P[9][23]*SK_TAS[1] + P[9][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[10] = SK_TAS[0]*(P[10][4]*SH_TAS[2] - P[10][22]*SH_TAS[2] + P[10][5]*SK_TAS[1] - P[10][23]*SK_TAS[1] + P[10][6]*vd*SH_TAS[0]);
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||||
Kfusion[11] = SK_TAS[0]*(P[11][4]*SH_TAS[2] - P[11][22]*SH_TAS[2] + P[11][5]*SK_TAS[1] - P[11][23]*SK_TAS[1] + P[11][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[12] = SK_TAS[0]*(P[12][4]*SH_TAS[2] - P[12][22]*SH_TAS[2] + P[12][5]*SK_TAS[1] - P[12][23]*SK_TAS[1] + P[12][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[13] = SK_TAS[0]*(P[13][4]*SH_TAS[2] - P[13][22]*SH_TAS[2] + P[13][5]*SK_TAS[1] - P[13][23]*SK_TAS[1] + P[13][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[14] = SK_TAS[0]*(P[14][4]*SH_TAS[2] - P[14][22]*SH_TAS[2] + P[14][5]*SK_TAS[1] - P[14][23]*SK_TAS[1] + P[14][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[15] = SK_TAS[0]*(P[15][4]*SH_TAS[2] - P[15][22]*SH_TAS[2] + P[15][5]*SK_TAS[1] - P[15][23]*SK_TAS[1] + P[15][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[16] = SK_TAS[0]*(P[16][4]*SH_TAS[2] - P[16][22]*SH_TAS[2] + P[16][5]*SK_TAS[1] - P[16][23]*SK_TAS[1] + P[16][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[17] = SK_TAS[0]*(P[17][4]*SH_TAS[2] - P[17][22]*SH_TAS[2] + P[17][5]*SK_TAS[1] - P[17][23]*SK_TAS[1] + P[17][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[18] = SK_TAS[0]*(P[18][4]*SH_TAS[2] - P[18][22]*SH_TAS[2] + P[18][5]*SK_TAS[1] - P[18][23]*SK_TAS[1] + P[18][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[19] = SK_TAS[0]*(P[19][4]*SH_TAS[2] - P[19][22]*SH_TAS[2] + P[19][5]*SK_TAS[1] - P[19][23]*SK_TAS[1] + P[19][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[20] = SK_TAS[0]*(P[20][4]*SH_TAS[2] - P[20][22]*SH_TAS[2] + P[20][5]*SK_TAS[1] - P[20][23]*SK_TAS[1] + P[20][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[21] = SK_TAS[0]*(P[21][4]*SH_TAS[2] - P[21][22]*SH_TAS[2] + P[21][5]*SK_TAS[1] - P[21][23]*SK_TAS[1] + P[21][6]*vd*SH_TAS[0]);
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Kfusion[22] = SK_TAS[0]*(P[22][4]*SH_TAS[2] - P[22][22]*SH_TAS[2] + P[22][5]*SK_TAS[1] - P[22][23]*SK_TAS[1] + P[22][6]*vd*SH_TAS[0]);
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||||
Kfusion[23] = SK_TAS[0]*(P[23][4]*SH_TAS[2] - P[23][22]*SH_TAS[2] + P[23][5]*SK_TAS[1] - P[23][23]*SK_TAS[1] + P[23][6]*vd*SH_TAS[0]);
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@@ -0,0 +1,367 @@
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// Auto code for covariance prediction
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// Intermediate expressions obtained from algebraic optimisation
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float SF[21] = {};
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SF[0] = dvz - dvz_b;
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SF[1] = dvy - dvy_b;
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SF[2] = dvx - dvx_b;
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SF[3] = 2.0f*q1*SF[2] + 2.0f*q2*SF[1] + 2.0f*q3*SF[0];
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||||
SF[4] = 2.0f*q0*SF[1] - 2.0f*q1*SF[0] + 2.0f*q3*SF[2];
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SF[5] = 2.0f*q0*SF[2] + 2.0f*q2*SF[0] - 2.0f*q3*SF[1];
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SF[6] = day*0.5f - day_b*0.5f;
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SF[7] = daz*0.5f - daz_b*0.5f;
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SF[8] = dax*0.5f - dax_b*0.5f;
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||||
SF[9] = dax_b*0.5f - dax*0.5f;
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SF[10] = daz_b*0.5f - daz*0.5f;
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SF[11] = day_b*0.5f - day*0.5f;
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SF[12] = 2.0f*q1*SF[1];
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SF[13] = 2.0f*q0*SF[0];
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SF[14] = q1*0.5f;
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SF[15] = q2*0.5f;
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SF[16] = q3*0.5f;
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SF[17] = sq(q3);
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SF[18] = sq(q2);
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SF[19] = sq(q1);
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SF[20] = sq(q0);
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float SG[8] = {};
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SG[0] = q0*0.5f;
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SG[1] = sq(q3);
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SG[2] = sq(q2);
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SG[3] = sq(q1);
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SG[4] = sq(q0);
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||||
SG[5] = 2.0f*q2*q3;
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SG[6] = 2.0f*q1*q3;
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SG[7] = 2.0f*q1*q2;
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float SQ[11] = {};
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SQ[0] = dvzVar*(SG[5] - 2.0f*q0*q1)*(SG[1] - SG[2] - SG[3] + SG[4]) - dvyVar*(SG[5] + 2.0f*q0*q1)*(SG[1] - SG[2] + SG[3] - SG[4]) + dvxVar*(SG[6] - 2.0f*q0*q2)*(SG[7] + 2.0f*q0*q3);
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||||
SQ[1] = dvzVar*(SG[6] + 2.0f*q0*q2)*(SG[1] - SG[2] - SG[3] + SG[4]) - dvxVar*(SG[6] - 2.0f*q0*q2)*(SG[1] + SG[2] - SG[3] - SG[4]) + dvyVar*(SG[5] + 2.0f*q0*q1)*(SG[7] - 2.0f*q0*q3);
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||||
SQ[2] = dvzVar*(SG[5] - 2.0f*q0*q1)*(SG[6] + 2.0f*q0*q2) - dvyVar*(SG[7] - 2.0f*q0*q3)*(SG[1] - SG[2] + SG[3] - SG[4]) - dvxVar*(SG[7] + 2.0f*q0*q3)*(SG[1] + SG[2] - SG[3] - SG[4]);
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||||
SQ[3] = (dayVar*q1*SG[0])*0.5f - (dazVar*q1*SG[0])*0.5f - (daxVar*q2*q3)*0.25f;
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||||
SQ[4] = (dazVar*q2*SG[0])*0.5f - (daxVar*q2*SG[0])*0.5f - (dayVar*q1*q3)*0.25f;
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||||
SQ[5] = (daxVar*q3*SG[0])*0.5f - (dayVar*q3*SG[0])*0.5f - (dazVar*q1*q2)*0.25f;
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||||
SQ[6] = (daxVar*q1*q2)*0.25f - (dazVar*q3*SG[0])*0.5f - (dayVar*q1*q2)*0.25f;
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||||
SQ[7] = (dazVar*q1*q3)*0.25f - (daxVar*q1*q3)*0.25f - (dayVar*q2*SG[0])*0.5f;
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SQ[8] = (dayVar*q2*q3)*0.25f - (daxVar*q1*SG[0])*0.5f - (dazVar*q2*q3)*0.25f;
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||||
SQ[9] = sq(SG[0]);
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SQ[10] = sq(q1);
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float SPP[11] = {};
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SPP[0] = SF[12] + SF[13] - 2.0f*q2*SF[2];
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SPP[1] = SF[17] - SF[18] - SF[19] + SF[20];
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SPP[2] = SF[17] - SF[18] + SF[19] - SF[20];
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SPP[3] = SF[17] + SF[18] - SF[19] - SF[20];
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||||
SPP[4] = 2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3;
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||||
SPP[5] = 2.0f*q0*q1 - 2.0f*q2*q3;
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||||
SPP[6] = 2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2;
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||||
SPP[7] = 2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3;
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||||
SPP[8] = 2.0f*q0*q3 + 2.0f*q1*q2;
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||||
SPP[9] = 2.0f*q0*q2 + 2.0f*q1*q3;
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||||
SPP[10] = SF[16];
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||||
// Calculate uppder diagonal elements of the predicted covariance matrix
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// Use symmetry to assign value to lower diagonal
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// Note: this matrix does not include the process noise for stationary states, it only includes the effect of noise on the inertial measurements.
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||||
// Process noise for stationary states must be added later.
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float nextP[24][24];
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nextP[0][0] = P[0][0] + P[1][0]*SF[9] + P[2][0]*SF[11] + P[3][0]*SF[10] + P[10][0]*SF[14] + P[11][0]*SF[15] + P[12][0]*SPP[10] + (daxVar*SQ[10])*0.25f + SF[9]*(P[0][1] + P[1][1]*SF[9] + P[2][1]*SF[11] + P[3][1]*SF[10] + P[10][1]*SF[14] + P[11][1]*SF[15] + P[12][1]*SPP[10]) + SF[11]*(P[0][2] + P[1][2]*SF[9] + P[2][2]*SF[11] + P[3][2]*SF[10] + P[10][2]*SF[14] + P[11][2]*SF[15] + P[12][2]*SPP[10]) + SF[10]*(P[0][3] + P[1][3]*SF[9] + P[2][3]*SF[11] + P[3][3]*SF[10] + P[10][3]*SF[14] + P[11][3]*SF[15] + P[12][3]*SPP[10]) + SF[14]*(P[0][10] + P[1][10]*SF[9] + P[2][10]*SF[11] + P[3][10]*SF[10] + P[10][10]*SF[14] + P[11][10]*SF[15] + P[12][10]*SPP[10]) + SF[15]*(P[0][11] + P[1][11]*SF[9] + P[2][11]*SF[11] + P[3][11]*SF[10] + P[10][11]*SF[14] + P[11][11]*SF[15] + P[12][11]*SPP[10]) + SPP[10]*(P[0][12] + P[1][12]*SF[9] + P[2][12]*SF[11] + P[3][12]*SF[10] + P[10][12]*SF[14] + P[11][12]*SF[15] + P[12][12]*SPP[10]) + (dayVar*sq(q2))*0.25f + (dazVar*sq(q3))*0.25f;
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||||
nextP[0][1] = P[0][1] + SQ[8] + P[1][1]*SF[9] + P[2][1]*SF[11] + P[3][1]*SF[10] + P[10][1]*SF[14] + P[11][1]*SF[15] + P[12][1]*SPP[10] + SF[8]*(P[0][0] + P[1][0]*SF[9] + P[2][0]*SF[11] + P[3][0]*SF[10] + P[10][0]*SF[14] + P[11][0]*SF[15] + P[12][0]*SPP[10]) + SF[7]*(P[0][2] + P[1][2]*SF[9] + P[2][2]*SF[11] + P[3][2]*SF[10] + P[10][2]*SF[14] + P[11][2]*SF[15] + P[12][2]*SPP[10]) + SF[11]*(P[0][3] + P[1][3]*SF[9] + P[2][3]*SF[11] + P[3][3]*SF[10] + P[10][3]*SF[14] + P[11][3]*SF[15] + P[12][3]*SPP[10]) - SF[15]*(P[0][12] + P[1][12]*SF[9] + P[2][12]*SF[11] + P[3][12]*SF[10] + P[10][12]*SF[14] + P[11][12]*SF[15] + P[12][12]*SPP[10]) + SPP[10]*(P[0][11] + P[1][11]*SF[9] + P[2][11]*SF[11] + P[3][11]*SF[10] + P[10][11]*SF[14] + P[11][11]*SF[15] + P[12][11]*SPP[10]) - (q0*(P[0][10] + P[1][10]*SF[9] + P[2][10]*SF[11] + P[3][10]*SF[10] + P[10][10]*SF[14] + P[11][10]*SF[15] + P[12][10]*SPP[10]))*0.5f;
|
||||
nextP[1][1] = P[1][1] + P[0][1]*SF[8] + P[2][1]*SF[7] + P[3][1]*SF[11] - P[12][1]*SF[15] + P[11][1]*SPP[10] + daxVar*SQ[9] - (P[10][1]*q0)*0.5f + SF[8]*(P[1][0] + P[0][0]*SF[8] + P[2][0]*SF[7] + P[3][0]*SF[11] - P[12][0]*SF[15] + P[11][0]*SPP[10] - (P[10][0]*q0)/2) + SF[7]*(P[1][2] + P[0][2]*SF[8] + P[2][2]*SF[7] + P[3][2]*SF[11] - P[12][2]*SF[15] + P[11][2]*SPP[10] - (P[10][2]*q0)/2) + SF[11]*(P[1][3] + P[0][3]*SF[8] + P[2][3]*SF[7] + P[3][3]*SF[11] - P[12][3]*SF[15] + P[11][3]*SPP[10] - (P[10][3]*q0)/2) - SF[15]*(P[1][12] + P[0][12]*SF[8] + P[2][12]*SF[7] + P[3][12]*SF[11] - P[12][12]*SF[15] + P[11][12]*SPP[10] - (P[10][12]*q0)/2) + SPP[10]*(P[1][11] + P[0][11]*SF[8] + P[2][11]*SF[7] + P[3][11]*SF[11] - P[12][11]*SF[15] + P[11][11]*SPP[10] - (P[10][11]*q0)/2) + (dayVar*sq(q3))*0.25f + (dazVar*sq(q2))*0.25f - (q0*(P[1][10] + P[0][10]*SF[8] + P[2][10]*SF[7] + P[3][10]*SF[11] - P[12][10]*SF[15] + P[11][10]*SPP[10] - (P[10][10]*q0)/2))*0.5f;
|
||||
nextP[0][2] = P[0][2] + SQ[7] + P[1][2]*SF[9] + P[2][2]*SF[11] + P[3][2]*SF[10] + P[10][2]*SF[14] + P[11][2]*SF[15] + P[12][2]*SPP[10] + SF[6]*(P[0][0] + P[1][0]*SF[9] + P[2][0]*SF[11] + P[3][0]*SF[10] + P[10][0]*SF[14] + P[11][0]*SF[15] + P[12][0]*SPP[10]) + SF[10]*(P[0][1] + P[1][1]*SF[9] + P[2][1]*SF[11] + P[3][1]*SF[10] + P[10][1]*SF[14] + P[11][1]*SF[15] + P[12][1]*SPP[10]) + SF[8]*(P[0][3] + P[1][3]*SF[9] + P[2][3]*SF[11] + P[3][3]*SF[10] + P[10][3]*SF[14] + P[11][3]*SF[15] + P[12][3]*SPP[10]) + SF[14]*(P[0][12] + P[1][12]*SF[9] + P[2][12]*SF[11] + P[3][12]*SF[10] + P[10][12]*SF[14] + P[11][12]*SF[15] + P[12][12]*SPP[10]) - SPP[10]*(P[0][10] + P[1][10]*SF[9] + P[2][10]*SF[11] + P[3][10]*SF[10] + P[10][10]*SF[14] + P[11][10]*SF[15] + P[12][10]*SPP[10]) - (q0*(P[0][11] + P[1][11]*SF[9] + P[2][11]*SF[11] + P[3][11]*SF[10] + P[10][11]*SF[14] + P[11][11]*SF[15] + P[12][11]*SPP[10]))*0.5f;
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||||
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||||
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||||
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||||
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||||
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||||
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||||
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||||
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|
||||
nextP[3][20] = P[3][20] + P[0][20]*SF[7] + P[1][20]*SF[6] + P[2][20]*SF[9] + P[10][20]*SF[15] - P[11][20]*SF[14] - (P[12][20]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[4][20] = P[4][20] + P[0][20]*SF[5] + P[1][20]*SF[3] - P[3][20]*SF[4] + P[2][20]*SPP[0] + P[13][20]*SPP[3] + P[14][20]*SPP[6] - P[15][20]*SPP[9];
|
||||
nextP[5][20] = P[5][20] + P[0][20]*SF[4] + P[2][20]*SF[3] + P[3][20]*SF[5] - P[1][20]*SPP[0] - P[13][20]*SPP[8] + P[14][20]*SPP[2] + P[15][20]*SPP[5];
|
||||
nextP[6][20] = P[6][20] + P[1][20]*SF[4] - P[2][20]*SF[5] + P[3][20]*SF[3] + P[0][20]*SPP[0] + P[13][20]*SPP[4] - P[14][20]*SPP[7] - P[15][20]*SPP[1];
|
||||
nextP[7][20] = P[7][20] + P[4][20]*dt;
|
||||
nextP[8][20] = P[8][20] + P[5][20]*dt;
|
||||
nextP[9][20] = P[9][20] + P[6][20]*dt;
|
||||
nextP[10][20] = P[10][20];
|
||||
nextP[11][20] = P[11][20];
|
||||
nextP[12][20] = P[12][20];
|
||||
nextP[13][20] = P[13][20];
|
||||
nextP[14][20] = P[14][20];
|
||||
nextP[15][20] = P[15][20];
|
||||
nextP[16][20] = P[16][20];
|
||||
nextP[17][20] = P[17][20];
|
||||
nextP[18][20] = P[18][20];
|
||||
nextP[19][20] = P[19][20];
|
||||
nextP[20][20] = P[20][20];
|
||||
nextP[0][21] = P[0][21] + P[1][21]*SF[9] + P[2][21]*SF[11] + P[3][21]*SF[10] + P[10][21]*SF[14] + P[11][21]*SF[15] + P[12][21]*SPP[10];
|
||||
nextP[1][21] = P[1][21] + P[0][21]*SF[8] + P[2][21]*SF[7] + P[3][21]*SF[11] - P[12][21]*SF[15] + P[11][21]*SPP[10] - (P[10][21]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[2][21] = P[2][21] + P[0][21]*SF[6] + P[1][21]*SF[10] + P[3][21]*SF[8] + P[12][21]*SF[14] - P[10][21]*SPP[10] - (P[11][21]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[3][21] = P[3][21] + P[0][21]*SF[7] + P[1][21]*SF[6] + P[2][21]*SF[9] + P[10][21]*SF[15] - P[11][21]*SF[14] - (P[12][21]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[4][21] = P[4][21] + P[0][21]*SF[5] + P[1][21]*SF[3] - P[3][21]*SF[4] + P[2][21]*SPP[0] + P[13][21]*SPP[3] + P[14][21]*SPP[6] - P[15][21]*SPP[9];
|
||||
nextP[5][21] = P[5][21] + P[0][21]*SF[4] + P[2][21]*SF[3] + P[3][21]*SF[5] - P[1][21]*SPP[0] - P[13][21]*SPP[8] + P[14][21]*SPP[2] + P[15][21]*SPP[5];
|
||||
nextP[6][21] = P[6][21] + P[1][21]*SF[4] - P[2][21]*SF[5] + P[3][21]*SF[3] + P[0][21]*SPP[0] + P[13][21]*SPP[4] - P[14][21]*SPP[7] - P[15][21]*SPP[1];
|
||||
nextP[7][21] = P[7][21] + P[4][21]*dt;
|
||||
nextP[8][21] = P[8][21] + P[5][21]*dt;
|
||||
nextP[9][21] = P[9][21] + P[6][21]*dt;
|
||||
nextP[10][21] = P[10][21];
|
||||
nextP[11][21] = P[11][21];
|
||||
nextP[12][21] = P[12][21];
|
||||
nextP[13][21] = P[13][21];
|
||||
nextP[14][21] = P[14][21];
|
||||
nextP[15][21] = P[15][21];
|
||||
nextP[16][21] = P[16][21];
|
||||
nextP[17][21] = P[17][21];
|
||||
nextP[18][21] = P[18][21];
|
||||
nextP[19][21] = P[19][21];
|
||||
nextP[20][21] = P[20][21];
|
||||
nextP[21][21] = P[21][21];
|
||||
nextP[0][22] = P[0][22] + P[1][22]*SF[9] + P[2][22]*SF[11] + P[3][22]*SF[10] + P[10][22]*SF[14] + P[11][22]*SF[15] + P[12][22]*SPP[10];
|
||||
nextP[1][22] = P[1][22] + P[0][22]*SF[8] + P[2][22]*SF[7] + P[3][22]*SF[11] - P[12][22]*SF[15] + P[11][22]*SPP[10] - (P[10][22]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[2][22] = P[2][22] + P[0][22]*SF[6] + P[1][22]*SF[10] + P[3][22]*SF[8] + P[12][22]*SF[14] - P[10][22]*SPP[10] - (P[11][22]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[3][22] = P[3][22] + P[0][22]*SF[7] + P[1][22]*SF[6] + P[2][22]*SF[9] + P[10][22]*SF[15] - P[11][22]*SF[14] - (P[12][22]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[4][22] = P[4][22] + P[0][22]*SF[5] + P[1][22]*SF[3] - P[3][22]*SF[4] + P[2][22]*SPP[0] + P[13][22]*SPP[3] + P[14][22]*SPP[6] - P[15][22]*SPP[9];
|
||||
nextP[5][22] = P[5][22] + P[0][22]*SF[4] + P[2][22]*SF[3] + P[3][22]*SF[5] - P[1][22]*SPP[0] - P[13][22]*SPP[8] + P[14][22]*SPP[2] + P[15][22]*SPP[5];
|
||||
nextP[6][22] = P[6][22] + P[1][22]*SF[4] - P[2][22]*SF[5] + P[3][22]*SF[3] + P[0][22]*SPP[0] + P[13][22]*SPP[4] - P[14][22]*SPP[7] - P[15][22]*SPP[1];
|
||||
nextP[7][22] = P[7][22] + P[4][22]*dt;
|
||||
nextP[8][22] = P[8][22] + P[5][22]*dt;
|
||||
nextP[9][22] = P[9][22] + P[6][22]*dt;
|
||||
nextP[10][22] = P[10][22];
|
||||
nextP[11][22] = P[11][22];
|
||||
nextP[12][22] = P[12][22];
|
||||
nextP[13][22] = P[13][22];
|
||||
nextP[14][22] = P[14][22];
|
||||
nextP[15][22] = P[15][22];
|
||||
nextP[16][22] = P[16][22];
|
||||
nextP[17][22] = P[17][22];
|
||||
nextP[18][22] = P[18][22];
|
||||
nextP[19][22] = P[19][22];
|
||||
nextP[20][22] = P[20][22];
|
||||
nextP[21][22] = P[21][22];
|
||||
nextP[22][22] = P[22][22];
|
||||
nextP[0][23] = P[0][23] + P[1][23]*SF[9] + P[2][23]*SF[11] + P[3][23]*SF[10] + P[10][23]*SF[14] + P[11][23]*SF[15] + P[12][23]*SPP[10];
|
||||
nextP[1][23] = P[1][23] + P[0][23]*SF[8] + P[2][23]*SF[7] + P[3][23]*SF[11] - P[12][23]*SF[15] + P[11][23]*SPP[10] - (P[10][23]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[2][23] = P[2][23] + P[0][23]*SF[6] + P[1][23]*SF[10] + P[3][23]*SF[8] + P[12][23]*SF[14] - P[10][23]*SPP[10] - (P[11][23]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[3][23] = P[3][23] + P[0][23]*SF[7] + P[1][23]*SF[6] + P[2][23]*SF[9] + P[10][23]*SF[15] - P[11][23]*SF[14] - (P[12][23]*q0)*0.5f;
|
||||
nextP[4][23] = P[4][23] + P[0][23]*SF[5] + P[1][23]*SF[3] - P[3][23]*SF[4] + P[2][23]*SPP[0] + P[13][23]*SPP[3] + P[14][23]*SPP[6] - P[15][23]*SPP[9];
|
||||
nextP[5][23] = P[5][23] + P[0][23]*SF[4] + P[2][23]*SF[3] + P[3][23]*SF[5] - P[1][23]*SPP[0] - P[13][23]*SPP[8] + P[14][23]*SPP[2] + P[15][23]*SPP[5];
|
||||
nextP[6][23] = P[6][23] + P[1][23]*SF[4] - P[2][23]*SF[5] + P[3][23]*SF[3] + P[0][23]*SPP[0] + P[13][23]*SPP[4] - P[14][23]*SPP[7] - P[15][23]*SPP[1];
|
||||
nextP[7][23] = P[7][23] + P[4][23]*dt;
|
||||
nextP[8][23] = P[8][23] + P[5][23]*dt;
|
||||
nextP[9][23] = P[9][23] + P[6][23]*dt;
|
||||
nextP[10][23] = P[10][23];
|
||||
nextP[11][23] = P[11][23];
|
||||
nextP[12][23] = P[12][23];
|
||||
nextP[13][23] = P[13][23];
|
||||
nextP[14][23] = P[14][23];
|
||||
nextP[15][23] = P[15][23];
|
||||
nextP[16][23] = P[16][23];
|
||||
nextP[17][23] = P[17][23];
|
||||
nextP[18][23] = P[18][23];
|
||||
nextP[19][23] = P[19][23];
|
||||
nextP[20][23] = P[20][23];
|
||||
nextP[21][23] = P[21][23];
|
||||
nextP[22][23] = P[22][23];
|
||||
nextP[23][23] = P[23][23];
|
||||
@@ -0,0 +1,67 @@
|
||||
/*
|
||||
Autocode for fusion of a magnetic declination estimate where the innovation is given by
|
||||
|
||||
innovation = atanf(magMeasEarthFrameEast/magMeasEarthFrameNorth) - declinationAngle;
|
||||
|
||||
magMeasEarthFrameEast and magMeasEarthFrameNorth are obtained by rotating the magnetometer measurements from body frame to earth frame.
|
||||
declinationAngle is the estimated declination as that location
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||||
|
||||
This fusion method is used to constrain the rotation of the earth field vector when there are no earth relative measurements
|
||||
(e.g. using optical flow without GPS, or when the vehicle is stationary) to provide an absolute yaw reference. In this situation the presence of yaw gyro errors
|
||||
can cause the magnetic declination of the earth field estimates to slowly rotate.
|
||||
|
||||
Divide by zero protection and protection against a badly conditioned covariance matrix must be included.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// Calculate intermediate variable
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||||
float t2 = magE*magE;
|
||||
float t3 = magN*magN;
|
||||
float t4 = t2+t3;
|
||||
float t5 = P[16][16]*t2;
|
||||
float t6 = P[17][17]*t3;
|
||||
float t7 = t2*t2;
|
||||
float t8 = R_DECL*t7;
|
||||
float t9 = t3*t3;
|
||||
float t10 = R_DECL*t9;
|
||||
float t11 = R_DECL*t2*t3*2.0f;
|
||||
float t14 = P[16][17]*magE*magN;
|
||||
float t15 = P[17][16]*magE*magN;
|
||||
float t12 = t5+t6+t8+t10+t11-t14-t15;
|
||||
float t13 = 1.0f / t12;
|
||||
float t16 = magE;
|
||||
float t17 = magN;
|
||||
float t18 = t16*t16;
|
||||
float t19 = t17*t17;
|
||||
float t20 = t18+t19;
|
||||
float t21 = 1.0f/t20;
|
||||
|
||||
// Calculate the observation Jacobian
|
||||
// Note only 2 terms are non-zero which can be used in matrix operations for calculation of Kalman gains and covariance update to significantly reduce cost
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||||
H_DECL[16] = -t16*t21;
|
||||
H_DECL[17] = t17*t21;
|
||||
|
||||
// Calculate the Kalman gains
|
||||
Kfusion[0] = -t4*t13*(P[0][16]*magE-P[0][17]*magN);
|
||||
Kfusion[1] = -t4*t13*(P[1][16]*magE-P[1][17]*magN);
|
||||
Kfusion[2] = -t4*t13*(P[2][16]*magE-P[2][17]*magN);
|
||||
Kfusion[3] = -t4*t13*(P[3][16]*magE-P[3][17]*magN);
|
||||
Kfusion[4] = -t4*t13*(P[4][16]*magE-P[4][17]*magN);
|
||||
Kfusion[5] = -t4*t13*(P[5][16]*magE-P[5][17]*magN);
|
||||
Kfusion[6] = -t4*t13*(P[6][16]*magE-P[6][17]*magN);
|
||||
Kfusion[7] = -t4*t13*(P[7][16]*magE-P[7][17]*magN);
|
||||
Kfusion[8] = -t4*t13*(P[8][16]*magE-P[8][17]*magN);
|
||||
Kfusion[9] = -t4*t13*(P[9][16]*magE-P[9][17]*magN);
|
||||
Kfusion[10] = -t4*t13*(P[10][16]*magE-P[10][17]*magN);
|
||||
Kfusion[11] = -t4*t13*(P[11][16]*magE-P[11][17]*magN);
|
||||
Kfusion[12] = -t4*t13*(P[12][16]*magE-P[12][17]*magN);
|
||||
Kfusion[13] = -t4*t13*(P[13][16]*magE-P[13][17]*magN);
|
||||
Kfusion[14] = -t4*t13*(P[14][16]*magE-P[14][17]*magN);
|
||||
Kfusion[15] = -t4*t13*(P[15][16]*magE-P[15][17]*magN);
|
||||
Kfusion[16] = -t4*t13*(P[16][16]*magE-P[16][17]*magN);
|
||||
Kfusion[17] = -t4*t13*(P[17][16]*magE-P[17][17]*magN);
|
||||
Kfusion[18] = -t4*t13*(P[18][16]*magE-P[18][17]*magN);
|
||||
Kfusion[19] = -t4*t13*(P[19][16]*magE-P[19][17]*magN);
|
||||
Kfusion[20] = -t4*t13*(P[20][16]*magE-P[20][17]*magN);
|
||||
Kfusion[21] = -t4*t13*(P[21][16]*magE-P[21][17]*magN);
|
||||
Kfusion[22] = -t4*t13*(P[22][16]*magE-P[22][17]*magN);
|
||||
Kfusion[23] = -t4*t13*(P[23][16]*magE-P[23][17]*magN);
|
||||
@@ -0,0 +1,142 @@
|
||||
// Auto code for fusion of XYZ magnetometer vector measurement
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||||
// Sequential fusion of each axis is used (assumes uncorrrelated observation errors)
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||||
|
||||
// common expressions for XYZ axis observation jacobians
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||||
SH_MAG[0] = 2.0f*magD*q3 + 2.0f*magE*q2 + 2.0f*magN*q1;
|
||||
SH_MAG[1] = 2.0f*magD*q0 - 2.0f*magE*q1 + 2.0f*magN*q2;
|
||||
SH_MAG[2] = 2.0f*magD*q1 + 2.0f*magE*q0 - 2.0f*magN*q3;
|
||||
SH_MAG[3] = sq(q3);
|
||||
SH_MAG[4] = sq(q2);
|
||||
SH_MAG[5] = sq(q1);
|
||||
SH_MAG[6] = sq(q0);
|
||||
SH_MAG[7] = 2.0f*magN*q0;
|
||||
SH_MAG[8] = 2.0f*magE*q3;
|
||||
|
||||
// X axis observation jacobians
|
||||
H_MAG[0] = SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2;
|
||||
H_MAG[1] = SH_MAG[0];
|
||||
H_MAG[2] = -SH_MAG[1];
|
||||
H_MAG[3] = SH_MAG[2];
|
||||
H_MAG[16] = SH_MAG[5] - SH_MAG[4] - SH_MAG[3] + SH_MAG[6];
|
||||
H_MAG[17] = 2.0f*q0*q3 + 2.0f*q1*q2;
|
||||
H_MAG[18] = 2.0f*q1*q3 - 2.0f*q0*q2;
|
||||
H_MAG[19] = 1.0f;
|
||||
|
||||
// common expressions for X axis Kalman gains
|
||||
SK_MX[0] = 1.0f/(P[19][19] + R_MAG + P[1][19]*SH_MAG[0] - P[2][19]*SH_MAG[1] + P[3][19]*SH_MAG[2] - P[16][19]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + (2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2)*(P[19][17] + P[1][17]*SH_MAG[0] - P[2][17]*SH_MAG[1] + P[3][17]*SH_MAG[2] - P[16][17]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + P[17][17]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][17]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + P[0][17]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - (2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3)*(P[19][18] + P[1][18]*SH_MAG[0] - P[2][18]*SH_MAG[1] + P[3][18]*SH_MAG[2] - P[16][18]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + P[17][18]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][18]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + P[0][18]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + (SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)*(P[19][0] + P[1][0]*SH_MAG[0] - P[2][0]*SH_MAG[1] + P[3][0]*SH_MAG[2] - P[16][0]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + P[17][0]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][0]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + P[0][0]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + P[17][19]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][19]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + SH_MAG[0]*(P[19][1] + P[1][1]*SH_MAG[0] - P[2][1]*SH_MAG[1] + P[3][1]*SH_MAG[2] - P[16][1]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + P[17][1]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][1]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + P[0][1]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - SH_MAG[1]*(P[19][2] + P[1][2]*SH_MAG[0] - P[2][2]*SH_MAG[1] + P[3][2]*SH_MAG[2] - P[16][2]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + P[17][2]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][2]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + P[0][2]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + SH_MAG[2]*(P[19][3] + P[1][3]*SH_MAG[0] - P[2][3]*SH_MAG[1] + P[3][3]*SH_MAG[2] - P[16][3]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + P[17][3]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][3]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + P[0][3]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - (SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6])*(P[19][16] + P[1][16]*SH_MAG[0] - P[2][16]*SH_MAG[1] + P[3][16]*SH_MAG[2] - P[16][16]*(SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) + P[17][16]*(2*q0*q3 + 2.0f*q1*q2) - P[18][16]*(2*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + P[0][16]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + P[0][19]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2));
|
||||
SK_MX[1] = SH_MAG[3] + SH_MAG[4] - SH_MAG[5] - SH_MAG[6];
|
||||
SK_MX[2] = SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2;
|
||||
SK_MX[3] = 2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3;
|
||||
SK_MX[4] = 2.0f*q0*q3 + 2.0f*q1*q2;
|
||||
|
||||
// X axis Kalman gains
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||||
Kfusion[0] = SK_MX[0]*(P[0][19] + P[0][1]*SH_MAG[0] - P[0][2]*SH_MAG[1] + P[0][3]*SH_MAG[2] + P[0][0]*SK_MX[2] - P[0][16]*SK_MX[1] + P[0][17]*SK_MX[4] - P[0][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[1] = SK_MX[0]*(P[1][19] + P[1][1]*SH_MAG[0] - P[1][2]*SH_MAG[1] + P[1][3]*SH_MAG[2] + P[1][0]*SK_MX[2] - P[1][16]*SK_MX[1] + P[1][17]*SK_MX[4] - P[1][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[2] = SK_MX[0]*(P[2][19] + P[2][1]*SH_MAG[0] - P[2][2]*SH_MAG[1] + P[2][3]*SH_MAG[2] + P[2][0]*SK_MX[2] - P[2][16]*SK_MX[1] + P[2][17]*SK_MX[4] - P[2][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[3] = SK_MX[0]*(P[3][19] + P[3][1]*SH_MAG[0] - P[3][2]*SH_MAG[1] + P[3][3]*SH_MAG[2] + P[3][0]*SK_MX[2] - P[3][16]*SK_MX[1] + P[3][17]*SK_MX[4] - P[3][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[4] = SK_MX[0]*(P[4][19] + P[4][1]*SH_MAG[0] - P[4][2]*SH_MAG[1] + P[4][3]*SH_MAG[2] + P[4][0]*SK_MX[2] - P[4][16]*SK_MX[1] + P[4][17]*SK_MX[4] - P[4][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[5] = SK_MX[0]*(P[5][19] + P[5][1]*SH_MAG[0] - P[5][2]*SH_MAG[1] + P[5][3]*SH_MAG[2] + P[5][0]*SK_MX[2] - P[5][16]*SK_MX[1] + P[5][17]*SK_MX[4] - P[5][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[6] = SK_MX[0]*(P[6][19] + P[6][1]*SH_MAG[0] - P[6][2]*SH_MAG[1] + P[6][3]*SH_MAG[2] + P[6][0]*SK_MX[2] - P[6][16]*SK_MX[1] + P[6][17]*SK_MX[4] - P[6][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[7] = SK_MX[0]*(P[7][19] + P[7][1]*SH_MAG[0] - P[7][2]*SH_MAG[1] + P[7][3]*SH_MAG[2] + P[7][0]*SK_MX[2] - P[7][16]*SK_MX[1] + P[7][17]*SK_MX[4] - P[7][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[8] = SK_MX[0]*(P[8][19] + P[8][1]*SH_MAG[0] - P[8][2]*SH_MAG[1] + P[8][3]*SH_MAG[2] + P[8][0]*SK_MX[2] - P[8][16]*SK_MX[1] + P[8][17]*SK_MX[4] - P[8][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[9] = SK_MX[0]*(P[9][19] + P[9][1]*SH_MAG[0] - P[9][2]*SH_MAG[1] + P[9][3]*SH_MAG[2] + P[9][0]*SK_MX[2] - P[9][16]*SK_MX[1] + P[9][17]*SK_MX[4] - P[9][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[10] = SK_MX[0]*(P[10][19] + P[10][1]*SH_MAG[0] - P[10][2]*SH_MAG[1] + P[10][3]*SH_MAG[2] + P[10][0]*SK_MX[2] - P[10][16]*SK_MX[1] + P[10][17]*SK_MX[4] - P[10][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[11] = SK_MX[0]*(P[11][19] + P[11][1]*SH_MAG[0] - P[11][2]*SH_MAG[1] + P[11][3]*SH_MAG[2] + P[11][0]*SK_MX[2] - P[11][16]*SK_MX[1] + P[11][17]*SK_MX[4] - P[11][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[12] = SK_MX[0]*(P[12][19] + P[12][1]*SH_MAG[0] - P[12][2]*SH_MAG[1] + P[12][3]*SH_MAG[2] + P[12][0]*SK_MX[2] - P[12][16]*SK_MX[1] + P[12][17]*SK_MX[4] - P[12][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[13] = SK_MX[0]*(P[13][19] + P[13][1]*SH_MAG[0] - P[13][2]*SH_MAG[1] + P[13][3]*SH_MAG[2] + P[13][0]*SK_MX[2] - P[13][16]*SK_MX[1] + P[13][17]*SK_MX[4] - P[13][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[14] = SK_MX[0]*(P[14][19] + P[14][1]*SH_MAG[0] - P[14][2]*SH_MAG[1] + P[14][3]*SH_MAG[2] + P[14][0]*SK_MX[2] - P[14][16]*SK_MX[1] + P[14][17]*SK_MX[4] - P[14][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[15] = SK_MX[0]*(P[15][19] + P[15][1]*SH_MAG[0] - P[15][2]*SH_MAG[1] + P[15][3]*SH_MAG[2] + P[15][0]*SK_MX[2] - P[15][16]*SK_MX[1] + P[15][17]*SK_MX[4] - P[15][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[16] = SK_MX[0]*(P[16][19] + P[16][1]*SH_MAG[0] - P[16][2]*SH_MAG[1] + P[16][3]*SH_MAG[2] + P[16][0]*SK_MX[2] - P[16][16]*SK_MX[1] + P[16][17]*SK_MX[4] - P[16][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[17] = SK_MX[0]*(P[17][19] + P[17][1]*SH_MAG[0] - P[17][2]*SH_MAG[1] + P[17][3]*SH_MAG[2] + P[17][0]*SK_MX[2] - P[17][16]*SK_MX[1] + P[17][17]*SK_MX[4] - P[17][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[18] = SK_MX[0]*(P[18][19] + P[18][1]*SH_MAG[0] - P[18][2]*SH_MAG[1] + P[18][3]*SH_MAG[2] + P[18][0]*SK_MX[2] - P[18][16]*SK_MX[1] + P[18][17]*SK_MX[4] - P[18][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[19] = SK_MX[0]*(P[19][19] + P[19][1]*SH_MAG[0] - P[19][2]*SH_MAG[1] + P[19][3]*SH_MAG[2] + P[19][0]*SK_MX[2] - P[19][16]*SK_MX[1] + P[19][17]*SK_MX[4] - P[19][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[20] = SK_MX[0]*(P[20][19] + P[20][1]*SH_MAG[0] - P[20][2]*SH_MAG[1] + P[20][3]*SH_MAG[2] + P[20][0]*SK_MX[2] - P[20][16]*SK_MX[1] + P[20][17]*SK_MX[4] - P[20][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[21] = SK_MX[0]*(P[21][19] + P[21][1]*SH_MAG[0] - P[21][2]*SH_MAG[1] + P[21][3]*SH_MAG[2] + P[21][0]*SK_MX[2] - P[21][16]*SK_MX[1] + P[21][17]*SK_MX[4] - P[21][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[22] = SK_MX[0]*(P[22][19] + P[22][1]*SH_MAG[0] - P[22][2]*SH_MAG[1] + P[22][3]*SH_MAG[2] + P[22][0]*SK_MX[2] - P[22][16]*SK_MX[1] + P[22][17]*SK_MX[4] - P[22][18]*SK_MX[3]);
|
||||
Kfusion[23] = SK_MX[0]*(P[23][19] + P[23][1]*SH_MAG[0] - P[23][2]*SH_MAG[1] + P[23][3]*SH_MAG[2] + P[23][0]*SK_MX[2] - P[23][16]*SK_MX[1] + P[23][17]*SK_MX[4] - P[23][18]*SK_MX[3]);
|
||||
|
||||
// Y axis observation Jacobians
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||||
H_MAG[0] = SH_MAG[2];
|
||||
H_MAG[1] = SH_MAG[1];
|
||||
H_MAG[2] = SH_MAG[0];
|
||||
H_MAG[3] = 2.0f*magD*q2 - SH_MAG[8] - SH_MAG[7];
|
||||
H_MAG[16] = 2.0f*q1*q2 - 2.0f*q0*q3;
|
||||
H_MAG[17] = SH_MAG[4] - SH_MAG[3] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6];
|
||||
H_MAG[18] = 2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3;
|
||||
H_MAG[20] = 1;
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||||
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||||
// Common expressions for Y axis Kalamn gains
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||||
SK_MY[0] = 1.0f/(P[20][20] + R_MAG + P[0][20]*SH_MAG[2] + P[1][20]*SH_MAG[1] + P[2][20]*SH_MAG[0] - P[17][20]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - (2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2)*(P[20][16] + P[0][16]*SH_MAG[2] + P[1][16]*SH_MAG[1] + P[2][16]*SH_MAG[0] - P[17][16]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - P[16][16]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][16]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) - P[3][16]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + (2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3)*(P[20][18] + P[0][18]*SH_MAG[2] + P[1][18]*SH_MAG[1] + P[2][18]*SH_MAG[0] - P[17][18]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - P[16][18]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][18]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) - P[3][18]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - (SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)*(P[20][3] + P[0][3]*SH_MAG[2] + P[1][3]*SH_MAG[1] + P[2][3]*SH_MAG[0] - P[17][3]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - P[16][3]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][3]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) - P[3][3]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - P[16][20]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][20]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + SH_MAG[2]*(P[20][0] + P[0][0]*SH_MAG[2] + P[1][0]*SH_MAG[1] + P[2][0]*SH_MAG[0] - P[17][0]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - P[16][0]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][0]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) - P[3][0]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + SH_MAG[1]*(P[20][1] + P[0][1]*SH_MAG[2] + P[1][1]*SH_MAG[1] + P[2][1]*SH_MAG[0] - P[17][1]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - P[16][1]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][1]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) - P[3][1]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + SH_MAG[0]*(P[20][2] + P[0][2]*SH_MAG[2] + P[1][2]*SH_MAG[1] + P[2][2]*SH_MAG[0] - P[17][2]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - P[16][2]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][2]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) - P[3][2]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - (SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6])*(P[20][17] + P[0][17]*SH_MAG[2] + P[1][17]*SH_MAG[1] + P[2][17]*SH_MAG[0] - P[17][17]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6]) - P[16][17]*(2*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + P[18][17]*(2*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) - P[3][17]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - P[3][20]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2));
|
||||
SK_MY[1] = SH_MAG[3] - SH_MAG[4] + SH_MAG[5] - SH_MAG[6];
|
||||
SK_MY[2] = SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2;
|
||||
SK_MY[3] = 2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2;
|
||||
SK_MY[4] = 2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3;
|
||||
|
||||
// Y axis Kalmna gains
|
||||
Kfusion[0] = SK_MY[0]*(P[0][20] + P[0][0]*SH_MAG[2] + P[0][1]*SH_MAG[1] + P[0][2]*SH_MAG[0] - P[0][3]*SK_MY[2] - P[0][17]*SK_MY[1] - P[0][16]*SK_MY[3] + P[0][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[1] = SK_MY[0]*(P[1][20] + P[1][0]*SH_MAG[2] + P[1][1]*SH_MAG[1] + P[1][2]*SH_MAG[0] - P[1][3]*SK_MY[2] - P[1][17]*SK_MY[1] - P[1][16]*SK_MY[3] + P[1][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[2] = SK_MY[0]*(P[2][20] + P[2][0]*SH_MAG[2] + P[2][1]*SH_MAG[1] + P[2][2]*SH_MAG[0] - P[2][3]*SK_MY[2] - P[2][17]*SK_MY[1] - P[2][16]*SK_MY[3] + P[2][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[3] = SK_MY[0]*(P[3][20] + P[3][0]*SH_MAG[2] + P[3][1]*SH_MAG[1] + P[3][2]*SH_MAG[0] - P[3][3]*SK_MY[2] - P[3][17]*SK_MY[1] - P[3][16]*SK_MY[3] + P[3][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[4] = SK_MY[0]*(P[4][20] + P[4][0]*SH_MAG[2] + P[4][1]*SH_MAG[1] + P[4][2]*SH_MAG[0] - P[4][3]*SK_MY[2] - P[4][17]*SK_MY[1] - P[4][16]*SK_MY[3] + P[4][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[5] = SK_MY[0]*(P[5][20] + P[5][0]*SH_MAG[2] + P[5][1]*SH_MAG[1] + P[5][2]*SH_MAG[0] - P[5][3]*SK_MY[2] - P[5][17]*SK_MY[1] - P[5][16]*SK_MY[3] + P[5][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[6] = SK_MY[0]*(P[6][20] + P[6][0]*SH_MAG[2] + P[6][1]*SH_MAG[1] + P[6][2]*SH_MAG[0] - P[6][3]*SK_MY[2] - P[6][17]*SK_MY[1] - P[6][16]*SK_MY[3] + P[6][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[7] = SK_MY[0]*(P[7][20] + P[7][0]*SH_MAG[2] + P[7][1]*SH_MAG[1] + P[7][2]*SH_MAG[0] - P[7][3]*SK_MY[2] - P[7][17]*SK_MY[1] - P[7][16]*SK_MY[3] + P[7][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[8] = SK_MY[0]*(P[8][20] + P[8][0]*SH_MAG[2] + P[8][1]*SH_MAG[1] + P[8][2]*SH_MAG[0] - P[8][3]*SK_MY[2] - P[8][17]*SK_MY[1] - P[8][16]*SK_MY[3] + P[8][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[9] = SK_MY[0]*(P[9][20] + P[9][0]*SH_MAG[2] + P[9][1]*SH_MAG[1] + P[9][2]*SH_MAG[0] - P[9][3]*SK_MY[2] - P[9][17]*SK_MY[1] - P[9][16]*SK_MY[3] + P[9][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[10] = SK_MY[0]*(P[10][20] + P[10][0]*SH_MAG[2] + P[10][1]*SH_MAG[1] + P[10][2]*SH_MAG[0] - P[10][3]*SK_MY[2] - P[10][17]*SK_MY[1] - P[10][16]*SK_MY[3] + P[10][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[11] = SK_MY[0]*(P[11][20] + P[11][0]*SH_MAG[2] + P[11][1]*SH_MAG[1] + P[11][2]*SH_MAG[0] - P[11][3]*SK_MY[2] - P[11][17]*SK_MY[1] - P[11][16]*SK_MY[3] + P[11][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[12] = SK_MY[0]*(P[12][20] + P[12][0]*SH_MAG[2] + P[12][1]*SH_MAG[1] + P[12][2]*SH_MAG[0] - P[12][3]*SK_MY[2] - P[12][17]*SK_MY[1] - P[12][16]*SK_MY[3] + P[12][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[13] = SK_MY[0]*(P[13][20] + P[13][0]*SH_MAG[2] + P[13][1]*SH_MAG[1] + P[13][2]*SH_MAG[0] - P[13][3]*SK_MY[2] - P[13][17]*SK_MY[1] - P[13][16]*SK_MY[3] + P[13][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[14] = SK_MY[0]*(P[14][20] + P[14][0]*SH_MAG[2] + P[14][1]*SH_MAG[1] + P[14][2]*SH_MAG[0] - P[14][3]*SK_MY[2] - P[14][17]*SK_MY[1] - P[14][16]*SK_MY[3] + P[14][18]*SK_MY[4]);
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||||
Kfusion[15] = SK_MY[0]*(P[15][20] + P[15][0]*SH_MAG[2] + P[15][1]*SH_MAG[1] + P[15][2]*SH_MAG[0] - P[15][3]*SK_MY[2] - P[15][17]*SK_MY[1] - P[15][16]*SK_MY[3] + P[15][18]*SK_MY[4]);
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||||
Kfusion[16] = SK_MY[0]*(P[16][20] + P[16][0]*SH_MAG[2] + P[16][1]*SH_MAG[1] + P[16][2]*SH_MAG[0] - P[16][3]*SK_MY[2] - P[16][17]*SK_MY[1] - P[16][16]*SK_MY[3] + P[16][18]*SK_MY[4]);
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||||
Kfusion[17] = SK_MY[0]*(P[17][20] + P[17][0]*SH_MAG[2] + P[17][1]*SH_MAG[1] + P[17][2]*SH_MAG[0] - P[17][3]*SK_MY[2] - P[17][17]*SK_MY[1] - P[17][16]*SK_MY[3] + P[17][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[18] = SK_MY[0]*(P[18][20] + P[18][0]*SH_MAG[2] + P[18][1]*SH_MAG[1] + P[18][2]*SH_MAG[0] - P[18][3]*SK_MY[2] - P[18][17]*SK_MY[1] - P[18][16]*SK_MY[3] + P[18][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[19] = SK_MY[0]*(P[19][20] + P[19][0]*SH_MAG[2] + P[19][1]*SH_MAG[1] + P[19][2]*SH_MAG[0] - P[19][3]*SK_MY[2] - P[19][17]*SK_MY[1] - P[19][16]*SK_MY[3] + P[19][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[20] = SK_MY[0]*(P[20][20] + P[20][0]*SH_MAG[2] + P[20][1]*SH_MAG[1] + P[20][2]*SH_MAG[0] - P[20][3]*SK_MY[2] - P[20][17]*SK_MY[1] - P[20][16]*SK_MY[3] + P[20][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[21] = SK_MY[0]*(P[21][20] + P[21][0]*SH_MAG[2] + P[21][1]*SH_MAG[1] + P[21][2]*SH_MAG[0] - P[21][3]*SK_MY[2] - P[21][17]*SK_MY[1] - P[21][16]*SK_MY[3] + P[21][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[22] = SK_MY[0]*(P[22][20] + P[22][0]*SH_MAG[2] + P[22][1]*SH_MAG[1] + P[22][2]*SH_MAG[0] - P[22][3]*SK_MY[2] - P[22][17]*SK_MY[1] - P[22][16]*SK_MY[3] + P[22][18]*SK_MY[4]);
|
||||
Kfusion[23] = SK_MY[0]*(P[23][20] + P[23][0]*SH_MAG[2] + P[23][1]*SH_MAG[1] + P[23][2]*SH_MAG[0] - P[23][3]*SK_MY[2] - P[23][17]*SK_MY[1] - P[23][16]*SK_MY[3] + P[23][18]*SK_MY[4]);
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||||
|
||||
// Z axis observation Jacobians
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||||
H_MAG[0] = SH_MAG[1];
|
||||
H_MAG[1] = -SH_MAG[2];
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||||
H_MAG[2] = SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2;
|
||||
H_MAG[3] = SH_MAG[0];
|
||||
H_MAG[16] = 2.0f*q0*q2 + 2.0f*q1*q3;
|
||||
H_MAG[17] = 2.0f*q2*q3 - 2.0f*q0*q1;
|
||||
H_MAG[18] = SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6];
|
||||
H_MAG[21] = 1;
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||||
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||||
// Common expressions for Z axis Kalman gains
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SK_MZ[0] = 1.0f/(P[21][21] + R_MAG + P[0][21]*SH_MAG[1] - P[1][21]*SH_MAG[2] + P[3][21]*SH_MAG[0] + P[18][21]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + (2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3)*(P[21][16] + P[0][16]*SH_MAG[1] - P[1][16]*SH_MAG[2] + P[3][16]*SH_MAG[0] + P[18][16]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + P[16][16]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][16]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + P[2][16]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - (2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3)*(P[21][17] + P[0][17]*SH_MAG[1] - P[1][17]*SH_MAG[2] + P[3][17]*SH_MAG[0] + P[18][17]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + P[16][17]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][17]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + P[2][17]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + (SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)*(P[21][2] + P[0][2]*SH_MAG[1] - P[1][2]*SH_MAG[2] + P[3][2]*SH_MAG[0] + P[18][2]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + P[16][2]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][2]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + P[2][2]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + P[16][21]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][21]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + SH_MAG[1]*(P[21][0] + P[0][0]*SH_MAG[1] - P[1][0]*SH_MAG[2] + P[3][0]*SH_MAG[0] + P[18][0]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + P[16][0]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][0]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + P[2][0]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) - SH_MAG[2]*(P[21][1] + P[0][1]*SH_MAG[1] - P[1][1]*SH_MAG[2] + P[3][1]*SH_MAG[0] + P[18][1]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + P[16][1]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][1]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + P[2][1]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + SH_MAG[0]*(P[21][3] + P[0][3]*SH_MAG[1] - P[1][3]*SH_MAG[2] + P[3][3]*SH_MAG[0] + P[18][3]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + P[16][3]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][3]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + P[2][3]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + (SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6])*(P[21][18] + P[0][18]*SH_MAG[1] - P[1][18]*SH_MAG[2] + P[3][18]*SH_MAG[0] + P[18][18]*(SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6]) + P[16][18]*(2*q0*q2 + 2.0f*q1*q3) - P[17][18]*(2*q0*q1 - 2.0f*q2*q3) + P[2][18]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2)) + P[2][21]*(SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2));
|
||||
SK_MZ[1] = SH_MAG[3] - SH_MAG[4] - SH_MAG[5] + SH_MAG[6];
|
||||
SK_MZ[2] = SH_MAG[7] + SH_MAG[8] - 2.0f*magD*q2;
|
||||
SK_MZ[3] = 2.0f*q0*q1 - 2.0f*q2*q3;
|
||||
SK_MZ[4] = 2.0f*q0*q2 + 2.0f*q1*q3;
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||||
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||||
// Z axis Kalman gains
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Kfusion[0] = SK_MZ[0]*(P[0][21] + P[0][0]*SH_MAG[1] - P[0][1]*SH_MAG[2] + P[0][3]*SH_MAG[0] + P[0][2]*SK_MZ[2] + P[0][18]*SK_MZ[1] + P[0][16]*SK_MZ[4] - P[0][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[1] = SK_MZ[0]*(P[1][21] + P[1][0]*SH_MAG[1] - P[1][1]*SH_MAG[2] + P[1][3]*SH_MAG[0] + P[1][2]*SK_MZ[2] + P[1][18]*SK_MZ[1] + P[1][16]*SK_MZ[4] - P[1][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[2] = SK_MZ[0]*(P[2][21] + P[2][0]*SH_MAG[1] - P[2][1]*SH_MAG[2] + P[2][3]*SH_MAG[0] + P[2][2]*SK_MZ[2] + P[2][18]*SK_MZ[1] + P[2][16]*SK_MZ[4] - P[2][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[3] = SK_MZ[0]*(P[3][21] + P[3][0]*SH_MAG[1] - P[3][1]*SH_MAG[2] + P[3][3]*SH_MAG[0] + P[3][2]*SK_MZ[2] + P[3][18]*SK_MZ[1] + P[3][16]*SK_MZ[4] - P[3][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[4] = SK_MZ[0]*(P[4][21] + P[4][0]*SH_MAG[1] - P[4][1]*SH_MAG[2] + P[4][3]*SH_MAG[0] + P[4][2]*SK_MZ[2] + P[4][18]*SK_MZ[1] + P[4][16]*SK_MZ[4] - P[4][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[5] = SK_MZ[0]*(P[5][21] + P[5][0]*SH_MAG[1] - P[5][1]*SH_MAG[2] + P[5][3]*SH_MAG[0] + P[5][2]*SK_MZ[2] + P[5][18]*SK_MZ[1] + P[5][16]*SK_MZ[4] - P[5][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[6] = SK_MZ[0]*(P[6][21] + P[6][0]*SH_MAG[1] - P[6][1]*SH_MAG[2] + P[6][3]*SH_MAG[0] + P[6][2]*SK_MZ[2] + P[6][18]*SK_MZ[1] + P[6][16]*SK_MZ[4] - P[6][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[7] = SK_MZ[0]*(P[7][21] + P[7][0]*SH_MAG[1] - P[7][1]*SH_MAG[2] + P[7][3]*SH_MAG[0] + P[7][2]*SK_MZ[2] + P[7][18]*SK_MZ[1] + P[7][16]*SK_MZ[4] - P[7][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[8] = SK_MZ[0]*(P[8][21] + P[8][0]*SH_MAG[1] - P[8][1]*SH_MAG[2] + P[8][3]*SH_MAG[0] + P[8][2]*SK_MZ[2] + P[8][18]*SK_MZ[1] + P[8][16]*SK_MZ[4] - P[8][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[9] = SK_MZ[0]*(P[9][21] + P[9][0]*SH_MAG[1] - P[9][1]*SH_MAG[2] + P[9][3]*SH_MAG[0] + P[9][2]*SK_MZ[2] + P[9][18]*SK_MZ[1] + P[9][16]*SK_MZ[4] - P[9][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[10] = SK_MZ[0]*(P[10][21] + P[10][0]*SH_MAG[1] - P[10][1]*SH_MAG[2] + P[10][3]*SH_MAG[0] + P[10][2]*SK_MZ[2] + P[10][18]*SK_MZ[1] + P[10][16]*SK_MZ[4] - P[10][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[11] = SK_MZ[0]*(P[11][21] + P[11][0]*SH_MAG[1] - P[11][1]*SH_MAG[2] + P[11][3]*SH_MAG[0] + P[11][2]*SK_MZ[2] + P[11][18]*SK_MZ[1] + P[11][16]*SK_MZ[4] - P[11][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[12] = SK_MZ[0]*(P[12][21] + P[12][0]*SH_MAG[1] - P[12][1]*SH_MAG[2] + P[12][3]*SH_MAG[0] + P[12][2]*SK_MZ[2] + P[12][18]*SK_MZ[1] + P[12][16]*SK_MZ[4] - P[12][17]*SK_MZ[3]);
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||||
Kfusion[13] = SK_MZ[0]*(P[13][21] + P[13][0]*SH_MAG[1] - P[13][1]*SH_MAG[2] + P[13][3]*SH_MAG[0] + P[13][2]*SK_MZ[2] + P[13][18]*SK_MZ[1] + P[13][16]*SK_MZ[4] - P[13][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[14] = SK_MZ[0]*(P[14][21] + P[14][0]*SH_MAG[1] - P[14][1]*SH_MAG[2] + P[14][3]*SH_MAG[0] + P[14][2]*SK_MZ[2] + P[14][18]*SK_MZ[1] + P[14][16]*SK_MZ[4] - P[14][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[15] = SK_MZ[0]*(P[15][21] + P[15][0]*SH_MAG[1] - P[15][1]*SH_MAG[2] + P[15][3]*SH_MAG[0] + P[15][2]*SK_MZ[2] + P[15][18]*SK_MZ[1] + P[15][16]*SK_MZ[4] - P[15][17]*SK_MZ[3]);
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||||
Kfusion[16] = SK_MZ[0]*(P[16][21] + P[16][0]*SH_MAG[1] - P[16][1]*SH_MAG[2] + P[16][3]*SH_MAG[0] + P[16][2]*SK_MZ[2] + P[16][18]*SK_MZ[1] + P[16][16]*SK_MZ[4] - P[16][17]*SK_MZ[3]);
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||||
Kfusion[17] = SK_MZ[0]*(P[17][21] + P[17][0]*SH_MAG[1] - P[17][1]*SH_MAG[2] + P[17][3]*SH_MAG[0] + P[17][2]*SK_MZ[2] + P[17][18]*SK_MZ[1] + P[17][16]*SK_MZ[4] - P[17][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[18] = SK_MZ[0]*(P[18][21] + P[18][0]*SH_MAG[1] - P[18][1]*SH_MAG[2] + P[18][3]*SH_MAG[0] + P[18][2]*SK_MZ[2] + P[18][18]*SK_MZ[1] + P[18][16]*SK_MZ[4] - P[18][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[19] = SK_MZ[0]*(P[19][21] + P[19][0]*SH_MAG[1] - P[19][1]*SH_MAG[2] + P[19][3]*SH_MAG[0] + P[19][2]*SK_MZ[2] + P[19][18]*SK_MZ[1] + P[19][16]*SK_MZ[4] - P[19][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[20] = SK_MZ[0]*(P[20][21] + P[20][0]*SH_MAG[1] - P[20][1]*SH_MAG[2] + P[20][3]*SH_MAG[0] + P[20][2]*SK_MZ[2] + P[20][18]*SK_MZ[1] + P[20][16]*SK_MZ[4] - P[20][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[21] = SK_MZ[0]*(P[21][21] + P[21][0]*SH_MAG[1] - P[21][1]*SH_MAG[2] + P[21][3]*SH_MAG[0] + P[21][2]*SK_MZ[2] + P[21][18]*SK_MZ[1] + P[21][16]*SK_MZ[4] - P[21][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[22] = SK_MZ[0]*(P[22][21] + P[22][0]*SH_MAG[1] - P[22][1]*SH_MAG[2] + P[22][3]*SH_MAG[0] + P[22][2]*SK_MZ[2] + P[22][18]*SK_MZ[1] + P[22][16]*SK_MZ[4] - P[22][17]*SK_MZ[3]);
|
||||
Kfusion[23] = SK_MZ[0]*(P[23][21] + P[23][0]*SH_MAG[1] - P[23][1]*SH_MAG[2] + P[23][3]*SH_MAG[0] + P[23][2]*SK_MZ[2] + P[23][18]*SK_MZ[1] + P[23][16]*SK_MZ[4] - P[23][17]*SK_MZ[3]);
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@@ -0,0 +1,22 @@
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NOTES FOR FUSION OF MEASUREMENTS USING AUTOCODE FRAGMENTS
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The auto-code for the fusion of the various measurements provides in most cases the observation Jacobian and Kalman gain matrix for that observation.
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Where no Kalman gain is provided, it will need to be calculated using the usual K = P*transpose(H)/(H*P*transpose(H) + R) where:
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K = Kalman Gain matrix
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H = observation partial derivative matrix (observaton Jacobian)
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R = observation variance
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(H*P*transpose(H) + R) is the innovation variance (always a scalar)
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When the observation is a vector, it is always assumed that the errors in the vectors are uncorelated to each other and the observations are fused
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sequentially, so no matrix inversion is required.
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It is important that maximum useage of the sparsity in the H matrix be taken advantage of. If a sparse math library is available it could be used,
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otherwise the matrix operations should need unrolled with inclusion of conditional statements to improve efficiency. Examples of this technique can
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be found in the existing att_pos_ekf_estimator library
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NOTES FOR COVARIANCE PREDICTION
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Only expression for the upper diagonal is provided. The values will need to be copied across to the lower diagnal elements assuming symmetry
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Process noise for time invariant states, eg Gyro bias, has not been included in the auto-code. The process noise variance for these states will
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need to be added in a separate operation.
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@@ -0,0 +1,267 @@
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// Auto code for fusion of line of sight rate massurements from a optical flow camera aligned with the Z body axis
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// Conversion from Matlab symbolic toolbox objects to c-code made using custom scripts and auto-coder from the InertialNav repo
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// Observations are body modtion compensated optica flow rates about the X and Y body axis
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// Sequential fusion is used (observation errors about each axis are assumed to be uncorrelated)
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float H_LOS[2][24]; // Optical flow observation Jacobians
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float Kfusion[24][2]; // Optical flow Kalman gains
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// calculate X axis observation Jacobian
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float t2 = 1.0f / range;
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H_LOS[0][0] = t2*(q1*vd*2.0f+q0*ve*2.0f-q3*vn*2.0f);
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H_LOS[0][1] = t2*(q0*vd*2.0f-q1*ve*2.0f+q2*vn*2.0f);
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H_LOS[0][2] = t2*(q3*vd*2.0f+q2*ve*2.0f+q1*vn*2.0f);
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||||
H_LOS[0][3] = -t2*(q2*vd*-2.0f+q3*ve*2.0f+q0*vn*2.0f);
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||||
H_LOS[0][4] = -t2*(q0*q3*2.0f-q1*q2*2.0f);
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||||
H_LOS[0][5] = t2*(q0*q0-q1*q1+q2*q2-q3*q3);
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||||
H_LOS[0][6] = t2*(q0*q1*2.0f+q2*q3*2.0f);
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// calculate intermediate variables for the X observaton innovatoin variance and Kalman gains
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float t3 = q1*vd*2.0f;
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float t4 = q0*ve*2.0f;
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float t11 = q3*vn*2.0f;
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float t5 = t3+t4-t11;
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float t6 = q0*q3*2.0f;
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||||
float t29 = q1*q2*2.0f;
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float t7 = t6-t29;
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float t8 = q0*q1*2.0f;
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||||
float t9 = q2*q3*2.0f;
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float t10 = t8+t9;
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float t12 = P[0][0]*t2*t5;
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float t13 = q0*vd*2.0f;
|
||||
float t14 = q2*vn*2.0f;
|
||||
float t28 = q1*ve*2.0f;
|
||||
float t15 = t13+t14-t28;
|
||||
float t16 = q3*vd*2.0f;
|
||||
float t17 = q2*ve*2.0f;
|
||||
float t18 = q1*vn*2.0f;
|
||||
float t19 = t16+t17+t18;
|
||||
float t20 = q3*ve*2.0f;
|
||||
float t21 = q0*vn*2.0f;
|
||||
float t30 = q2*vd*2.0f;
|
||||
float t22 = t20+t21-t30;
|
||||
float t23 = q0*q0;
|
||||
float t24 = q1*q1;
|
||||
float t25 = q2*q2;
|
||||
float t26 = q3*q3;
|
||||
float t27 = t23-t24+t25-t26;
|
||||
float t31 = P[1][1]*t2*t15;
|
||||
float t32 = P[6][0]*t2*t10;
|
||||
float t33 = P[1][0]*t2*t15;
|
||||
float t34 = P[2][0]*t2*t19;
|
||||
float t35 = P[5][0]*t2*t27;
|
||||
float t79 = P[4][0]*t2*t7;
|
||||
float t80 = P[3][0]*t2*t22;
|
||||
float t36 = t12+t32+t33+t34+t35-t79-t80;
|
||||
float t37 = t2*t5*t36;
|
||||
float t38 = P[6][1]*t2*t10;
|
||||
float t39 = P[0][1]*t2*t5;
|
||||
float t40 = P[2][1]*t2*t19;
|
||||
float t41 = P[5][1]*t2*t27;
|
||||
float t81 = P[4][1]*t2*t7;
|
||||
float t82 = P[3][1]*t2*t22;
|
||||
float t42 = t31+t38+t39+t40+t41-t81-t82;
|
||||
float t43 = t2*t15*t42;
|
||||
float t44 = P[6][2]*t2*t10;
|
||||
float t45 = P[0][2]*t2*t5;
|
||||
float t46 = P[1][2]*t2*t15;
|
||||
float t47 = P[2][2]*t2*t19;
|
||||
float t48 = P[5][2]*t2*t27;
|
||||
float t83 = P[4][2]*t2*t7;
|
||||
float t84 = P[3][2]*t2*t22;
|
||||
float t49 = t44+t45+t46+t47+t48-t83-t84;
|
||||
float t50 = t2*t19*t49;
|
||||
float t51 = P[6][3]*t2*t10;
|
||||
float t52 = P[0][3]*t2*t5;
|
||||
float t53 = P[1][3]*t2*t15;
|
||||
float t54 = P[2][3]*t2*t19;
|
||||
float t55 = P[5][3]*t2*t27;
|
||||
float t85 = P[4][3]*t2*t7;
|
||||
float t86 = P[3][3]*t2*t22;
|
||||
float t56 = t51+t52+t53+t54+t55-t85-t86;
|
||||
float t57 = P[6][5]*t2*t10;
|
||||
float t58 = P[0][5]*t2*t5;
|
||||
float t59 = P[1][5]*t2*t15;
|
||||
float t60 = P[2][5]*t2*t19;
|
||||
float t61 = P[5][5]*t2*t27;
|
||||
float t88 = P[4][5]*t2*t7;
|
||||
float t89 = P[3][5]*t2*t22;
|
||||
float t62 = t57+t58+t59+t60+t61-t88-t89;
|
||||
float t63 = t2*t27*t62;
|
||||
float t64 = P[6][4]*t2*t10;
|
||||
float t65 = P[0][4]*t2*t5;
|
||||
float t66 = P[1][4]*t2*t15;
|
||||
float t67 = P[2][4]*t2*t19;
|
||||
float t68 = P[5][4]*t2*t27;
|
||||
float t90 = P[4][4]*t2*t7;
|
||||
float t91 = P[3][4]*t2*t22;
|
||||
float t69 = t64+t65+t66+t67+t68-t90-t91;
|
||||
float t70 = P[6][6]*t2*t10;
|
||||
float t71 = P[0][6]*t2*t5;
|
||||
float t72 = P[1][6]*t2*t15;
|
||||
float t73 = P[2][6]*t2*t19;
|
||||
float t74 = P[5][6]*t2*t27;
|
||||
float t93 = P[4][6]*t2*t7;
|
||||
float t94 = P[3][6]*t2*t22;
|
||||
float t75 = t70+t71+t72+t73+t74-t93-t94;
|
||||
float t76 = t2*t10*t75;
|
||||
float t87 = t2*t22*t56;
|
||||
float t92 = t2*t7*t69;
|
||||
float t77 = R_LOS+t37+t43+t50+t63+t76-t87-t92;
|
||||
float t78 = 1.0f / t77;
|
||||
|
||||
// calculate Kalman gains for X-axis observation
|
||||
Kfusion[0][0] = t78*(t12-P[0][4]*t2*t7+P[0][1]*t2*t15+P[0][6]*t2*t10+P[0][2]*t2*t19-P[0][3]*t2*t22+P[0][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[1][0] = t78*(t31+P[1][0]*t2*t5-P[1][4]*t2*t7+P[1][6]*t2*t10+P[1][2]*t2*t19-P[1][3]*t2*t22+P[1][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[2][0] = t78*(t47+P[2][0]*t2*t5-P[2][4]*t2*t7+P[2][1]*t2*t15+P[2][6]*t2*t10-P[2][3]*t2*t22+P[2][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[3][0] = t78*(-t86+P[3][0]*t2*t5-P[3][4]*t2*t7+P[3][1]*t2*t15+P[3][6]*t2*t10+P[3][2]*t2*t19+P[3][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[4][0] = t78*(-t90+P[4][0]*t2*t5+P[4][1]*t2*t15+P[4][6]*t2*t10+P[4][2]*t2*t19-P[4][3]*t2*t22+P[4][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[5][0] = t78*(t61+P[5][0]*t2*t5-P[5][4]*t2*t7+P[5][1]*t2*t15+P[5][6]*t2*t10+P[5][2]*t2*t19-P[5][3]*t2*t22);
|
||||
Kfusion[6][0] = t78*(t70+P[6][0]*t2*t5-P[6][4]*t2*t7+P[6][1]*t2*t15+P[6][2]*t2*t19-P[6][3]*t2*t22+P[6][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[7][0] = t78*(P[7][0]*t2*t5-P[7][4]*t2*t7+P[7][1]*t2*t15+P[7][6]*t2*t10+P[7][2]*t2*t19-P[7][3]*t2*t22+P[7][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[8][0] = t78*(P[8][0]*t2*t5-P[8][4]*t2*t7+P[8][1]*t2*t15+P[8][6]*t2*t10+P[8][2]*t2*t19-P[8][3]*t2*t22+P[8][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[9][0] = t78*(P[9][0]*t2*t5-P[9][4]*t2*t7+P[9][1]*t2*t15+P[9][6]*t2*t10+P[9][2]*t2*t19-P[9][3]*t2*t22+P[9][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[10][0] = t78*(P[10][0]*t2*t5-P[10][4]*t2*t7+P[10][1]*t2*t15+P[10][6]*t2*t10+P[10][2]*t2*t19-P[10][3]*t2*t22+P[10][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[11][0] = t78*(P[11][0]*t2*t5-P[11][4]*t2*t7+P[11][1]*t2*t15+P[11][6]*t2*t10+P[11][2]*t2*t19-P[11][3]*t2*t22+P[11][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[12][0] = t78*(P[12][0]*t2*t5-P[12][4]*t2*t7+P[12][1]*t2*t15+P[12][6]*t2*t10+P[12][2]*t2*t19-P[12][3]*t2*t22+P[12][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[13][0] = t78*(P[13][0]*t2*t5-P[13][4]*t2*t7+P[13][1]*t2*t15+P[13][6]*t2*t10+P[13][2]*t2*t19-P[13][3]*t2*t22+P[13][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[14][0] = t78*(P[14][0]*t2*t5-P[14][4]*t2*t7+P[14][1]*t2*t15+P[14][6]*t2*t10+P[14][2]*t2*t19-P[14][3]*t2*t22+P[14][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[15][0] = t78*(P[15][0]*t2*t5-P[15][4]*t2*t7+P[15][1]*t2*t15+P[15][6]*t2*t10+P[15][2]*t2*t19-P[15][3]*t2*t22+P[15][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[16][0] = t78*(P[16][0]*t2*t5-P[16][4]*t2*t7+P[16][1]*t2*t15+P[16][6]*t2*t10+P[16][2]*t2*t19-P[16][3]*t2*t22+P[16][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[17][0] = t78*(P[17][0]*t2*t5-P[17][4]*t2*t7+P[17][1]*t2*t15+P[17][6]*t2*t10+P[17][2]*t2*t19-P[17][3]*t2*t22+P[17][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[18][0] = t78*(P[18][0]*t2*t5-P[18][4]*t2*t7+P[18][1]*t2*t15+P[18][6]*t2*t10+P[18][2]*t2*t19-P[18][3]*t2*t22+P[18][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[19][0] = t78*(P[19][0]*t2*t5-P[19][4]*t2*t7+P[19][1]*t2*t15+P[19][6]*t2*t10+P[19][2]*t2*t19-P[19][3]*t2*t22+P[19][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[20][0] = t78*(P[20][0]*t2*t5-P[20][4]*t2*t7+P[20][1]*t2*t15+P[20][6]*t2*t10+P[20][2]*t2*t19-P[20][3]*t2*t22+P[20][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[21][0] = t78*(P[21][0]*t2*t5-P[21][4]*t2*t7+P[21][1]*t2*t15+P[21][6]*t2*t10+P[21][2]*t2*t19-P[21][3]*t2*t22+P[21][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[22][0] = t78*(P[22][0]*t2*t5-P[22][4]*t2*t7+P[22][1]*t2*t15+P[22][6]*t2*t10+P[22][2]*t2*t19-P[22][3]*t2*t22+P[22][5]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[23][0] = t78*(P[23][0]*t2*t5-P[23][4]*t2*t7+P[23][1]*t2*t15+P[23][6]*t2*t10+P[23][2]*t2*t19-P[23][3]*t2*t22+P[23][5]*t2*t27);
|
||||
|
||||
// calculate Y axis observation Jacobian
|
||||
float t2 = 1.0f / range;
|
||||
H_LOS[1][0] = -t2*(q2*vd*-2.0f+q3*ve*2.0f+q0*vn*2.0f);
|
||||
H_LOS[1][1] = -t2*(q3*vd*2.0f+q2*ve*2.0f+q1*vn*2.0f);
|
||||
H_LOS[1][2] = t2*(q0*vd*2.0f-q1*ve*2.0f+q2*vn*2.0f);
|
||||
H_LOS[1][3] = -t2*(q1*vd*2.0f+q0*ve*2.0f-q3*vn*2.0f);
|
||||
H_LOS[1][4] = -t2*(q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3);
|
||||
H_LOS[1][5] = -t2*(q0*q3*2.0f+q1*q2*2.0f);
|
||||
H_LOS[1][6] = t2*(q0*q2*2.0f-q1*q3*2.0f);
|
||||
|
||||
// calculate intermediate variables for the Y axis observaton innovation variance and Kalman gains
|
||||
float t3 = q3*ve*2.0f;
|
||||
float t4 = q0*vn*2.0f;
|
||||
float t11 = q2*vd*2.0f;
|
||||
float t5 = t3+t4-t11;
|
||||
float t6 = q0*q3*2.0f;
|
||||
float t7 = q1*q2*2.0f;
|
||||
float t8 = t6+t7;
|
||||
float t9 = q0*q2*2.0f;
|
||||
float t28 = q1*q3*2.0f;
|
||||
float t10 = t9-t28;
|
||||
float t12 = P[0][0]*t2*t5;
|
||||
float t13 = q3*vd*2.0f;
|
||||
float t14 = q2*ve*2.0f;
|
||||
float t15 = q1*vn*2.0f;
|
||||
float t16 = t13+t14+t15;
|
||||
float t17 = q0*vd*2.0f;
|
||||
float t18 = q2*vn*2.0f;
|
||||
float t29 = q1*ve*2.0f;
|
||||
float t19 = t17+t18-t29;
|
||||
float t20 = q1*vd*2.0f;
|
||||
float t21 = q0*ve*2.0f;
|
||||
float t30 = q3*vn*2.0f;
|
||||
float t22 = t20+t21-t30;
|
||||
float t23 = q0*q0;
|
||||
float t24 = q1*q1;
|
||||
float t25 = q2*q2;
|
||||
float t26 = q3*q3;
|
||||
float t27 = t23+t24-t25-t26;
|
||||
float t31 = P[1][1]*t2*t16;
|
||||
float t32 = P[5][0]*t2*t8;
|
||||
float t33 = P[1][0]*t2*t16;
|
||||
float t34 = P[3][0]*t2*t22;
|
||||
float t35 = P[4][0]*t2*t27;
|
||||
float t80 = P[6][0]*t2*t10;
|
||||
float t81 = P[2][0]*t2*t19;
|
||||
float t36 = t12+t32+t33+t34+t35-t80-t81;
|
||||
float t37 = t2*t5*t36;
|
||||
float t38 = P[5][1]*t2*t8;
|
||||
float t39 = P[0][1]*t2*t5;
|
||||
float t40 = P[3][1]*t2*t22;
|
||||
float t41 = P[4][1]*t2*t27;
|
||||
float t82 = P[6][1]*t2*t10;
|
||||
float t83 = P[2][1]*t2*t19;
|
||||
float t42 = t31+t38+t39+t40+t41-t82-t83;
|
||||
float t43 = t2*t16*t42;
|
||||
float t44 = P[5][2]*t2*t8;
|
||||
float t45 = P[0][2]*t2*t5;
|
||||
float t46 = P[1][2]*t2*t16;
|
||||
float t47 = P[3][2]*t2*t22;
|
||||
float t48 = P[4][2]*t2*t27;
|
||||
float t79 = P[2][2]*t2*t19;
|
||||
float t84 = P[6][2]*t2*t10;
|
||||
float t49 = t44+t45+t46+t47+t48-t79-t84;
|
||||
float t50 = P[5][3]*t2*t8;
|
||||
float t51 = P[0][3]*t2*t5;
|
||||
float t52 = P[1][3]*t2*t16;
|
||||
float t53 = P[3][3]*t2*t22;
|
||||
float t54 = P[4][3]*t2*t27;
|
||||
float t86 = P[6][3]*t2*t10;
|
||||
float t87 = P[2][3]*t2*t19;
|
||||
float t55 = t50+t51+t52+t53+t54-t86-t87;
|
||||
float t56 = t2*t22*t55;
|
||||
float t57 = P[5][4]*t2*t8;
|
||||
float t58 = P[0][4]*t2*t5;
|
||||
float t59 = P[1][4]*t2*t16;
|
||||
float t60 = P[3][4]*t2*t22;
|
||||
float t61 = P[4][4]*t2*t27;
|
||||
float t88 = P[6][4]*t2*t10;
|
||||
float t89 = P[2][4]*t2*t19;
|
||||
float t62 = t57+t58+t59+t60+t61-t88-t89;
|
||||
float t63 = t2*t27*t62;
|
||||
float t64 = P[5][5]*t2*t8;
|
||||
float t65 = P[0][5]*t2*t5;
|
||||
float t66 = P[1][5]*t2*t16;
|
||||
float t67 = P[3][5]*t2*t22;
|
||||
float t68 = P[4][5]*t2*t27;
|
||||
float t90 = P[6][5]*t2*t10;
|
||||
float t91 = P[2][5]*t2*t19;
|
||||
float t69 = t64+t65+t66+t67+t68-t90-t91;
|
||||
float t70 = t2*t8*t69;
|
||||
float t71 = P[5][6]*t2*t8;
|
||||
float t72 = P[0][6]*t2*t5;
|
||||
float t73 = P[1][6]*t2*t16;
|
||||
float t74 = P[3][6]*t2*t22;
|
||||
float t75 = P[4][6]*t2*t27;
|
||||
float t92 = P[6][6]*t2*t10;
|
||||
float t93 = P[2][6]*t2*t19;
|
||||
float t76 = t71+t72+t73+t74+t75-t92-t93;
|
||||
float t85 = t2*t19*t49;
|
||||
float t94 = t2*t10*t76;
|
||||
float t77 = R_LOS+t37+t43+t56+t63+t70-t85-t94;
|
||||
float t78 = 1.0f / t77;
|
||||
|
||||
// calculate Kalman gains for Y-axis observation
|
||||
Kfusion[0][1] = -t78*(t12+P[0][5]*t2*t8-P[0][6]*t2*t10+P[0][1]*t2*t16-P[0][2]*t2*t19+P[0][3]*t2*t22+P[0][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[1][1] = -t78*(t31+P[1][0]*t2*t5+P[1][5]*t2*t8-P[1][6]*t2*t10-P[1][2]*t2*t19+P[1][3]*t2*t22+P[1][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[2][1] = -t78*(-t79+P[2][0]*t2*t5+P[2][5]*t2*t8-P[2][6]*t2*t10+P[2][1]*t2*t16+P[2][3]*t2*t22+P[2][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[3][1] = -t78*(t53+P[3][0]*t2*t5+P[3][5]*t2*t8-P[3][6]*t2*t10+P[3][1]*t2*t16-P[3][2]*t2*t19+P[3][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[4][1] = -t78*(t61+P[4][0]*t2*t5+P[4][5]*t2*t8-P[4][6]*t2*t10+P[4][1]*t2*t16-P[4][2]*t2*t19+P[4][3]*t2*t22);
|
||||
Kfusion[5][1] = -t78*(t64+P[5][0]*t2*t5-P[5][6]*t2*t10+P[5][1]*t2*t16-P[5][2]*t2*t19+P[5][3]*t2*t22+P[5][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[6][1] = -t78*(-t92+P[6][0]*t2*t5+P[6][5]*t2*t8+P[6][1]*t2*t16-P[6][2]*t2*t19+P[6][3]*t2*t22+P[6][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[7][1] = -t78*(P[7][0]*t2*t5+P[7][5]*t2*t8-P[7][6]*t2*t10+P[7][1]*t2*t16-P[7][2]*t2*t19+P[7][3]*t2*t22+P[7][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[8][1] = -t78*(P[8][0]*t2*t5+P[8][5]*t2*t8-P[8][6]*t2*t10+P[8][1]*t2*t16-P[8][2]*t2*t19+P[8][3]*t2*t22+P[8][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[9][1] = -t78*(P[9][0]*t2*t5+P[9][5]*t2*t8-P[9][6]*t2*t10+P[9][1]*t2*t16-P[9][2]*t2*t19+P[9][3]*t2*t22+P[9][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[10][1] = -t78*(P[10][0]*t2*t5+P[10][5]*t2*t8-P[10][6]*t2*t10+P[10][1]*t2*t16-P[10][2]*t2*t19+P[10][3]*t2*t22+P[10][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[11][1] = -t78*(P[11][0]*t2*t5+P[11][5]*t2*t8-P[11][6]*t2*t10+P[11][1]*t2*t16-P[11][2]*t2*t19+P[11][3]*t2*t22+P[11][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[12][1] = -t78*(P[12][0]*t2*t5+P[12][5]*t2*t8-P[12][6]*t2*t10+P[12][1]*t2*t16-P[12][2]*t2*t19+P[12][3]*t2*t22+P[12][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[13][1] = -t78*(P[13][0]*t2*t5+P[13][5]*t2*t8-P[13][6]*t2*t10+P[13][1]*t2*t16-P[13][2]*t2*t19+P[13][3]*t2*t22+P[13][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[14][1] = -t78*(P[14][0]*t2*t5+P[14][5]*t2*t8-P[14][6]*t2*t10+P[14][1]*t2*t16-P[14][2]*t2*t19+P[14][3]*t2*t22+P[14][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[15][1] = -t78*(P[15][0]*t2*t5+P[15][5]*t2*t8-P[15][6]*t2*t10+P[15][1]*t2*t16-P[15][2]*t2*t19+P[15][3]*t2*t22+P[15][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[16][1] = -t78*(P[16][0]*t2*t5+P[16][5]*t2*t8-P[16][6]*t2*t10+P[16][1]*t2*t16-P[16][2]*t2*t19+P[16][3]*t2*t22+P[16][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[17][1] = -t78*(P[17][0]*t2*t5+P[17][5]*t2*t8-P[17][6]*t2*t10+P[17][1]*t2*t16-P[17][2]*t2*t19+P[17][3]*t2*t22+P[17][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[18][1] = -t78*(P[18][0]*t2*t5+P[18][5]*t2*t8-P[18][6]*t2*t10+P[18][1]*t2*t16-P[18][2]*t2*t19+P[18][3]*t2*t22+P[18][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[19][1] = -t78*(P[19][0]*t2*t5+P[19][5]*t2*t8-P[19][6]*t2*t10+P[19][1]*t2*t16-P[19][2]*t2*t19+P[19][3]*t2*t22+P[19][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[20][1] = -t78*(P[20][0]*t2*t5+P[20][5]*t2*t8-P[20][6]*t2*t10+P[20][1]*t2*t16-P[20][2]*t2*t19+P[20][3]*t2*t22+P[20][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[21][1] = -t78*(P[21][0]*t2*t5+P[21][5]*t2*t8-P[21][6]*t2*t10+P[21][1]*t2*t16-P[21][2]*t2*t19+P[21][3]*t2*t22+P[21][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[22][1] = -t78*(P[22][0]*t2*t5+P[22][5]*t2*t8-P[22][6]*t2*t10+P[22][1]*t2*t16-P[22][2]*t2*t19+P[22][3]*t2*t22+P[22][4]*t2*t27);
|
||||
Kfusion[23][1] = -t78*(P[23][0]*t2*t5+P[23][5]*t2*t8-P[23][6]*t2*t10+P[23][1]*t2*t16-P[23][2]*t2*t19+P[23][3]*t2*t22+P[23][4]*t2*t27);
|
||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -0,0 +1,42 @@
|
||||
/*
|
||||
Observation jacobian for fusion of the horizontal components of magnetometer measurements.
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||||
innovation = atan2(magE/magN) - declination, where magN and magE are the North and East components obtained
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||||
by rotating the measured magnetometer readings from body into earth axes.
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||||
This method of fusion reduces roll and pitch errors due to external field disturbances and is suitable for initial alignment and ground / indoor use
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||||
Divide by zero protection hs been added
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||||
*/
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||||
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||||
// calculate intermediate variables for observation jacobian
|
||||
float t9 = q0*q3;
|
||||
float t10 = q1*q2;
|
||||
float t2 = t9+t10;
|
||||
float t3 = q0*q0;
|
||||
float t4 = q1*q1;
|
||||
float t5 = q2*q2;
|
||||
float t6 = q3*q3;
|
||||
float t7 = t3+t4-t5-t6;
|
||||
float t8 = t7*t7;
|
||||
if (t8 > 1e-6f) {
|
||||
t8 = 1.0f/t8;
|
||||
} else {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
float t11 = t2*t2;
|
||||
float t12 = t8*t11*4.0f;
|
||||
float t13 = t12+1.0f;
|
||||
float t14;
|
||||
if (fabsf(t13) > 1e-6f) {
|
||||
t14 = 1.0f/t13;
|
||||
} else {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// calculate observation jacobian
|
||||
float H_DECL[4] = {};
|
||||
H_YAW[0] = t8*t14*(q3*t3-q3*t4+q3*t5+q3*t6+q0*q1*q2*2.0f)*-2.0f;
|
||||
H_YAW[1] = t8*t14*(-q2*t3+q2*t4+q2*t5+q2*t6+q0*q1*q3*2.0f)*-2.0f;
|
||||
H_YAW[2] = t8*t14*(q1*t3+q1*t4+q1*t5-q1*t6+q0*q2*q3*2.0f)*2.0f;
|
||||
H_YAW[3] = t8*t14*(q0*t3+q0*t4-q0*t5+q0*t6+q1*q2*q3*2.0f)*2.0f;
|
||||
@@ -0,0 +1,67 @@
|
||||
/*
|
||||
Code fragments for fusion of an Euler yaw measurement from a 321 sequence.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// calculate observation jacobian when we are observing the first rotation in a 321 sequence
|
||||
float t9 = q0*q3;
|
||||
float t10 = q1*q2;
|
||||
float t2 = t9+t10;
|
||||
float t3 = q0*q0;
|
||||
float t4 = q1*q1;
|
||||
float t5 = q2*q2;
|
||||
float t6 = q3*q3;
|
||||
float t7 = t3+t4-t5-t6;
|
||||
float t8 = t7*t7;
|
||||
if (t8 > 1e-6f) {
|
||||
t8 = 1.0f/t8;
|
||||
} else {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
float t11 = t2*t2;
|
||||
float t12 = t8*t11*4.0f;
|
||||
float t13 = t12+1.0f;
|
||||
float t14;
|
||||
if (fabsf(t13) > 1e-6f) {
|
||||
t14 = 1.0f/t13;
|
||||
} else {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
H_YAW[0] = t8*t14*(q3*t3-q3*t4+q3*t5+q3*t6+q0*q1*q2*2.0f)*-2.0f;
|
||||
H_YAW[1] = t8*t14*(-q2*t3+q2*t4+q2*t5+q2*t6+q0*q1*q3*2.0f)*-2.0f;
|
||||
H_YAW[2] = t8*t14*(q1*t3+q1*t4+q1*t5-q1*t6+q0*q2*q3*2.0f)*2.0f;
|
||||
H_YAW[3] = t8*t14*(q0*t3+q0*t4-q0*t5+q0*t6+q1*q2*q3*2.0f)*2.0f;
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Code fragments for fusion of an Euler yaw measurement from a 312 sequence.
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// calculate observaton jacobian when we are observing a rotation in a 312 sequence
|
||||
float t9 = q0*q3;
|
||||
float t10 = q1*q2;
|
||||
float t2 = t9-t10;
|
||||
float t3 = q0*q0;
|
||||
float t4 = q1*q1;
|
||||
float t5 = q2*q2;
|
||||
float t6 = q3*q3;
|
||||
float t7 = t3-t4+t5-t6;
|
||||
float t8 = t7*t7;
|
||||
if (t8 > 1e-6f) {
|
||||
t8 = 1.0f/t8;
|
||||
} else {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
float t11 = t2*t2;
|
||||
float t12 = t8*t11*4.0f;
|
||||
float t13 = t12+1.0f;
|
||||
float t14;
|
||||
if (fabsf(t13) > 1e-6f) {
|
||||
t14 = 1.0f/t13;
|
||||
} else {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
H_YAW[0] = t8*t14*(q3*t3+q3*t4-q3*t5+q3*t6-q0*q1*q2*2.0f)*-2.0f;
|
||||
H_YAW[1] = t8*t14*(q2*t3+q2*t4+q2*t5-q2*t6-q0*q1*q3*2.0f)*-2.0f;
|
||||
H_YAW[2] = t8*t14*(-q1*t3+q1*t4+q1*t5+q1*t6-q0*q2*q3*2.0f)*2.0f;
|
||||
H_YAW[3] = t8*t14*(q0*t3-q0*t4+q0*t5+q0*t6-q1*q2*q3*2.0f)*2.0f;
|
||||
@@ -0,0 +1,5 @@
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||||
# Generated Code
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These directories contains code generated using the derivation script files that has been 'cleaned up'.
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Inertia Nav EKF: contains code generated by GenerateNavFilterEquations.m
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