2024-07-11
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
Kalman-suodatin on tehokas rekursiivinen suodatin, jota käytetään lineaaristen dynaamisten järjestelmien tilan arvioimiseen. Normaalissa Kalman-suodatuksessa sekä järjestelmä- että havaintomallit ovat lineaarisia, kun taas laajennetussa Kalman-suodatuksessa (EKF) ja iteratiivisessa Kalman-suodatuksessa (IKF) järjestelmä tai havaintomalli voi olla epälineaarinen. Seuraavat ovat erot kahden päivityskaavan välillä:
Normaali Kalman-suodattimen päivityskaava:
Tämä kaava on Kalman-suodatuksen standardipäivitysvaihe, jossa jäännös on havaitun arvon ja nykyisen tilan ennusteen välinen suora ero. K on Kalmanin vahvistus, joka on laskettu nykyisestä estimoidusta kovarianssi- ja havaintomallista. Tämä kaava olettaa, että havaintomalli on lineaarinen, eli havainnointijäännöksiä voidaan käyttää suoraan tilan päivittämiseen.
Laajennettu/iteratiivinen Kalman-suodattimen päivityskaava:
Tämä kaava esiintyy laajennetussa Kalman-suodatuksessa (EKF) tai iteratiivisessa Kalman-suodatuksessa (IKF) ja sitä käytetään käsittelemään tilanteita epälineaarisilla havaintomalleilla. H * dx edustaa tässä ennustusjäännöstä, joka on saatu linearisoimalla havaintomalli H (yleensä ensimmäisen asteen Taylor-laajennuksella) ennustettuun tilanmuutokseen dx nykyisen tilan estimaatin alaisena. Tämä määrä vähennetään jäännösarvosta epälineaarisista ominaisuuksista johtuvien ennustevirheiden eliminoimiseksi.
Ero kaavojen käytössä:
线性 vs. 非线性:
第一个公式假设观测模型是线性的,而第二个公式适用于处理非线性观测模型。
预测误差的校正:
第二个公式通过减去 H * dx 来校正由于非线性特性导致的预测误差,使得状态更新更加准确。
计算复杂度:
第二个公式由于需要计算 H * dx,可能会比第一个公式有更高的计算复杂度,特别是在 H 的维度较高或 dx 的维度较大时。