什么是UT變換?UKF與EKF的重要差異是什么?


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什么是UT變換?UKF與EKF的重要差異是什么?

什么是UT變換?UKF與EKF的重要差異是什么?

答:(1)UT變換是用固定數量的參數去近似一個高斯分布,其實現原理為:在原先分布中按某一規則取一些點,

使這些點的均值為協方差狀態分布與原狀態分布的均值和協方差相等;將這些點代入非線性函數中,相應得到非線

性函數值點集,通過這些點集可求取變換的均值和協方差.對任何一種非線性系統,當高斯型狀態微量經由非線性

系統進行傳遞進,利用這組取樣點能獲取精確到三階矩的后驗均值和協方差.

(2)UKF與EKF的重要差異是EKF是對高度復雜非線性系統模型函數進行泰勒展開,對展開式進行一階線性截斷處

理,這樣便可將模型轉化為計算機處理的線性問題,然后進行卡爾曼濾波,因此EKF是一種次優濾波,但由於考慮

了泰勒級數的展開,因此大大增加屯其運算量.與對非線性函數的近似相比,高斯分布的近似要簡單得多.UKF能

獲得精確到三階矩均值和協方差,具有更高的濾波精度,並且該方法直接使用系統的非線性模型,不需對非線性

系統線性化,也不需要像二次濾波那樣計算HESSION 和JACOBIAN矩陣,提高了運算速度,對線性系統兩個具有

相同的估計性能,對非線性系統,UKF具有更高的濾波精度和穩定性.


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