無損卡爾曼濾波UKF(2)-簡介


1 新來的無損卡爾曼濾波器有什么不一樣呢?

對於非線性模型,比如我們前面使用的CVTR

經過這樣的模型預測出來的狀態就不會是正態分布的了

那么我們就沒法用傳統的卡爾曼濾波器

當然,可以選擇使用擴展卡爾曼濾波,非線性函數,泰勒展開線性化唄

你願意這么做,也可以,但是你就得算雅克比矩陣不是么

新來的無損卡爾曼濾波呢,就讓你不用再算Jacobi矩陣了哦

他就是 處理非線性函數時,他就是進行了無損轉換

怎么說呢?

就是把非線性過程模型的結果,就是這個誰也不知道什么分布的結果

他給轉換成了一個正態分布的結果!!

還能表示一樣的狀態。

那接下來呢??

求一個分布的均值和協方差,接着迭代唄

所以其他部分,和我們的卡爾曼濾波沒啥區別

重點就是,把非線性函數處理來的結果,轉換了

那他到底是怎么轉換的呢??

2 無損卡爾曼濾波器到底是怎么無損轉換的呢??

好的,關鍵詞來了 ----Sigma點----

你好問了,這是什么玩意?

大家都知道,使用非線性函數對整個狀態分布,進行轉換,很有難度

但是啊,你把分布A的某個點,由非線性模型轉換到分布B的某個點,就很簡單。帶進函數求個值就完了

分布A就是我們后驗嘛,就是上一輪迭代出來的。

分布B呢,先驗唄,我們要預測的狀態,但是現在我們還不知道他是個啥

Sigma點是什么呢?

他們分布在狀態均值的周圍,和每一個狀態大小的標准差的和有一定關系

他們就可以代表整個分布。

所以得到當前分布的Sigma點之后,帶進非線性函數,算出一組新的Sigma點。

那么,得到的這組新的Sigma點不就是代表了分布B么

所以求出這組Sigma的均值和方差就可以下一步迭代了

好的,總結一下流程

  1. 選擇sigma點
  2. 預測sigma點
  3. 根據得到的sigma點,計算均值和方差


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