UKF是对卡尔曼滤波的扩展,解决了在非线性系统中的状态估计问题。 UKF通过对状态变量进行非线性变换,生成一组采样点(Sigma点),然后通过这些采样点来近似系统的状态和观测模型的非线性部分。 最后,通过加权平均估计出最终的状态估计。 优点 相对于扩展卡尔曼滤波(EKF),UKF不需要对非线性函数进行线性化,因此具有更高的...
5.KF,EKF,UKF都是高斯滤波,他们都采用了高斯分布去逼近计算中的某些分布,而如果其中的某些分布是严重非高斯的,比如多峰的情况,这时高斯分布去逼近的方式并不会太好,所以PF粒子滤波等其他的滤波算法采用了另外的方式去逼近,会更适用于这些更一般的情况 延伸阅读: 二、KF算法局限性 该算法线...
但当滤波模型的维度超过3时,UKF会损失掉部分sigma点对后验估计的统计特性,因此精度低于CKF。 EKFUKF 近似方法 泰勒展开 无迹变换 被近似处理的对象 非线性函数 非线性函数的概率密度分布 2. 无损变换 UT变换根据确定的采样策略,来近似非线性函数的后验均值和方差。根据采样策略不同,相应的Sigma点及其均值权值和方差...
但在UKF里,不必做这个线性化。 UKF的做法是找一些叫做Sigma Point的点,把这些点用 投影过去。然后,用投影之后的点做出一个高斯分布,如下图: 这里选了三个点: 。对于维数为N的分布,需要选2N+1个点。篇幅所限,这里就不解释这些点怎么选,以及为何要这样选了。总之UKF的好处就是: 不必线性化,也不必求导,对 ...
一、原始卡尔曼滤波算法(KF)、扩展卡尔曼滤波算法(EKF)以及无迹卡尔曼滤波算法(UKF)三者之间的区别 1.如果本来就是线性高斯的系统,那么其实贝叶斯滤波中预测步和更新步中所用到的某些概率分布本身就是高斯分布,不需要逼近,此时本身就能够解析地递推计算,算出来的结果就是KF,因为它取得是后验期望,所以此时KF在MAP...
EKF 通过雅克比和偏导数近似非线性模型,但是忽略了高阶导数:(强非线性系统下误差大,另一方面Jacobian矩阵的计算复杂) UKF 通过去点的方式近似非线性模型,因为没有用雅克比和偏导数,让计算变得更加简单,同时也没有忽略高阶导数项。 PF不一定限于高斯分布
EKF的优点在于不用预先计算过程噪声W(k)和量测噪声V(k)均为零的时候的解,但它只能在滤波误差以及一步预测误差比较小的时候才能用。 三、无迹卡尔曼滤波(UKF) 第二部分讨论的扩展kalman滤波算法是对非线性的系统方程或者观测方程进行泰勒展开并保留其中一阶近似项,这样不可避免地引入了线性化误差。如果线性化假设...
77 0 【状态估计】基于UKF法、AUKF法、EUKF法电力系统状态估计研究(Matlab代码实现) 荔枝科研社 240 0 无人机运送医疗产品的时间联合状态约束违反概率目标的随机预测控制(Matlab代码实现) 荔枝科研社 64 0 电力系统可视化——比PowerWorld还精彩(Matlab实现) 荔枝科研社 164 0 展开 分享你的春日遛娃碎片 ...
与EKF不同的是,UKF是通过无损变换使非线性系统方程适用于线性假设下的标准Kalman滤波体系,而不是像EKF那样,必须通过线性化非线性函数实现递推滤波。UKF的基本思想是卡尔曼滤波与无损变换,它能有效地克服EKF估计精度低、稳定性差的问题,因为不用忽略高阶项,所以对于非线性分布统计量的计算精度高。 2基本算法2.1 非...
核心原理：使用无迹变换处理非线性问题，通过采样、变换和加权求和来近似概率分布。在预测与更新阶段，UKF包括无迹变换、卡尔曼增益计算和状态更新的公式。特点：精度优于EKF，能够更准确地处理非线性问题，但计算复杂度相对较高。UKF在处理高度非线性问题时表现出色，是实际应用中的一种重要滤波方法。