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mechlog - メモ帳

実務家のためのカルマンフィルタの資料集

勉強や,困ったときに読むべき資料集です.
ロボット・自動運転などへの適用の視点でまとめました.

そもそもカルマンフィルタって何

裏口からのカルマンフィルタ入門

これを見れば,まずは雰囲気を掴めます.
有色雑音への対応など、実用上重要なポイントもさらっと触れていたりするので,
分かっているつもりの人でも1度視聴をおすすめ.
www.youtube.com


一人一冊必携書

カルマンフィルタの基礎

絶対買いましょう.
省略なく導出過程の説明があり,
一方で豊富なMATLAB例題も登場し
ノートに数式を書き写しながら
コードを写経して動かしてみれば,かなり理解が進みます.
また,MATLABコードは汎用性が高く,
ベースに自分の研究・仕事のコードも書けるようになると思います.
自分の課題に対して,本書のコードをもとにシミュレーションが回せたら
ある程度理解できたと言えるのではないでしょうか.


もっとサンプルコードが見たい

MyEnigma

myenigma.hatenablog.com
myenigma.hatenablog.com
myenigma.hatenablog.com
myenigma.hatenablog.com
困ったときの定番ブログですが,
移動ロボットの自己位置推定への応用例として,
MATLABPython のシミュレーション例が掲載されています.


詳解 確率ロボティクス

Python での実装例が豊富です.
カルマンフィルタだけでなく自己位置推定全般が学べます.
著者による大学での講義動画もあります.
www.youtube.com


バッテリマネジメント工学

「カルマンフィルタの基礎」と同じ著者陣なので,
読みやすさ,MATLAB例題の豊富さは同様です.
敢えて挙げたのは,カルマンフィルタの位置推定の分野以外での状態推定への適用例で
サンプルが載っている本は珍しいと思ったからです.
自分はバッテリ周りは完全素人ですが,
システム同定の切り口からもカルマンフィルタを見ていくと,
パラメータ推定,状態監視といった分野での応用も見えてきます.


具体的な実用例

計測と制御 2017 年 56 巻 9 号(カルマンフィルタ特集号)

www.jstage.jst.go.jp
カルマンについて述べた巻頭言を読むと,
カルマンフィルタへのロマンを感じずにはいられません.
産業での幅広い応用例も知ることができます.




カルマンフィルタの基礎と実装

著者らの論文成果を基に,
副題の通り,自動運転・移動ロボット・鉄道への具体的な応用例が紹介されています.
数学的な背景は最低限抑えるべき内容にコンパクトにまとまっており,読みやすいです.
個人的に興味があったのは,GNSSを使った自己位置推定の話(外れ値除去の方法など)です.
また,IMM法(Interacting Multiple Model)を解説している和書は,珍しいのではないかと思います.


ドローン工学入門

自分はドローンは全く関わりありませんが,
IMUを使った姿勢推定のやり方を,これで読みました.
自動車,ロボット系の書籍だと紹介されない話題だと思うのですが
航空系の本を探していけば他にも良い解説があるのかもしれません.


個人的に印象に残った資料

カルマン・フィルタを用いた自動車の自動操舵系の最適設計

www.jstage.jst.go.jp
自分が勉強し初めの頃,理論は分かったけどそれで実際どうやってパラメータ決めればいいの!となったときに役立ちました.
かなり古い文献ですが,
自動車の車線追従に適用するとき,ノイズをどう設定するのか,考え方のプロセスと具体的な値の例が
大変参考になりました.たまに読み返してます.



何か見つけたら,随時追加するつもりです.