使用坐标和速度向量对物体的轨道坐标进行插值

计算科学 插值
2021-12-20 09:23:45

我有一个时间步长为1 分钟的物体的轨道坐标和速度表

现在我想将其插入到更精细的时间增量中,时间步长为1 秒如何在坐标插值中利用速度,最准确的方法是什么?

2个回答

这取决于您对坐标和速度的了解程度。如果你有准确的值,你可以使用Hermite interpolation得到一个合理的答案。这将在每个窗口中为您提供一个与所有端点的坐标和速度相匹配的 3 次多项式。

或者,如果您不确切知道坐标和速度,但您确实了解测量误差的概率分布,您将需要使用卡尔曼平滑或类似的算法。Kalman 类型的方法特别好,因为您还可以将物理学纳入您插入数据的方式中。

您可以使用 Hermite 插值您首先将区间映射到,然后将值计算为: [a,b][a,b][1,1]

f(x)N1(x)f(a)+N2(x)f(b)+ba2[N3(x)f(a)+N4(x)f(b)]x[1,1]

N1(x)=14(x1)2(2+x)N2(x)=14(x+1)2(2x)N3(x)=14(x1)2(x+1)N4(x)=14(x+1)2(x1).

然后,您只需要遍历每一对点。