New extension of the Kalman filter to nonlinear systems

扩展卡尔曼滤波器 不变扩展卡尔曼滤波器 计算机科学 控制理论(社会学) 卡尔曼滤波器 估计员 稳健性(进化) 协方差 线性化 协方差交集 线性系统 非线性滤波器 非线性系统 滤波器(信号处理) 数学 滤波器设计 人工智能 计算机视觉 统计 数学分析 物理 基因 量子力学 化学 生物化学 控制(管理)
作者
Simon Julier,Jeffrey Uhlmann
出处
期刊:Proceedings of SPIE 被引量:5069
标识
DOI:10.1117/12.280797
摘要

The Kalman Filter (KF) is one of the most widely used methods for tracking and estimation due to its simplicity, optimality, tractability and robustness. However, the application of the KF to nonlinear systems can be difficult. The most common approach is to use the Extended Kalman Filter (EKF) which simply linearizes all nonlinear models so that the traditional linear Kalman filter can be applied. Although the EKF (in its many forms) is a widely used filtering strategy, over thirty years of experience with it has led to a general consensus within the tracking and control community that it is difficult to implement, difficult to tune, and only reliable for systems which are almost linear on the time scale of the update intervals. In this paper a new linear estimator is developed and demonstrated. Using the principle that a set of discretely sampled points can be used to parameterize mean and covariance, the estimator yields performance equivalent to the KF for linear systems yet generalizes elegantly to nonlinear systems without the linearization steps required by the EKF. We show analytically that the expected performance of the new approach is superior to that of the EKF and, in fact, is directly comparable to that of the second order Gauss filter. The method is not restricted to assuming that the distributions of noise sources are Gaussian. We argue that the ease of implementation and more accurate estimation features of the new filter recommend its use over the EKF in virtually all applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Kidmuse完成签到,获得积分10
2秒前
songyu完成签到,获得积分10
3秒前
开始啦完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
黑咖啡完成签到,获得积分10
6秒前
yyd完成签到,获得积分10
6秒前
杨杨杨发布了新的文献求助20
7秒前
BareBear应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
star应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wu应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
star应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Clover04应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Clover04应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
star应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
betty2009完成签到,获得积分10
14秒前
还单身的涵梅完成签到 ,获得积分10
16秒前
情怀应助SKY采纳,获得10
18秒前
jiaojaioo完成签到,获得积分10
18秒前
微卫星不稳定完成签到 ,获得积分0
19秒前
锅包又完成签到 ,获得积分10
19秒前
ldy完成签到 ,获得积分10
19秒前
疯狂的慕灵完成签到 ,获得积分10
20秒前
25秒前
Ning00000完成签到 ,获得积分10
25秒前
X_Nano发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
e麓绝尘完成签到 ,获得积分10
30秒前
33秒前
HAL9000完成签到,获得积分10
34秒前
wss完成签到 ,获得积分10
35秒前
清爽达完成签到 ,获得积分10
35秒前
遇见完成签到 ,获得积分10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kolmogorov, A. N. Qualitative study of mathematical models of populations. Problems of Cybernetics, 1972, 25, 100-106 800
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5304453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4450972
关于积分的说明 13850191
捐赠科研通 4337994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2381744
邀请新用户注册赠送积分活动 1376791
关于科研通互助平台的介绍 1343965