A Nonlinear Kalman Filter非线性滤波器
那么我们能用一阶导数做什么呢?这里是我们的线性卡尔曼滤波器的方程组,使用一个没有状态转换或控制信号的模型,仅有过程噪声,一个传感器和一个状态值:
使用我们在第五部分多维卡尔曼滤波器的写法就是:
这里需要明确,1)传感器观测模型在第五部分写成
,在这里写作
.2)卡尔曼增益我们一直使用符号K表示,这里使用的是
。只是符号表示上发生来一些变化。
现在我们将修改这些方程以反映传感器的非线性关系。使用一个函数h代表任何非线性函数(比如我们的例子中的
),
表示在时间k时的一阶导数,我们可以得到:
下面的演示显示了温度随着时间的波动,但是单个传感器具有非线性响应且没有偏差。我们可以从三种不同的非线性传感器函数中进行选择,并将我们的非线性卡尔曼滤波器与线性版本进行比较。如我们所见,在线性版本中,对c参数的任何调整都不足以获得与原始信号一样好的拟合效果。右边的图显示了非线性函数本身的形状,供参考:
|