一种用于提高计算效率的无迹卡尔曼滤波先验状态计算新策略
最优化与控制
2017-03-29 v1 偏微分方程分析
动力系统
摘要
本文描述了无迹卡尔曼滤波（UKF）的先验状态向量和误差协方差计算。原始 UKF 通过传播多个 Sigma 点来计算先验均值状态向量和误差协方差，导致其计算时间比扩展卡尔曼滤波（EKF）更长。在 proposed 方法中，首先传播后验均值状态向量，然后利用一阶泰勒级数近似计算当前时间步的 Sigma 点。两个示例应用表明，该方法显著减少了计算时间，效率分别提升了 90.5% 和 92.6%。该方法表明估计的状态向量和误差协方差在一阶泰勒级数项上是准确的。第二种使用 Richardson 外推法的方法将预测精度提高到了二阶泰勒级数项。该方法在两个示例中得以实现，效率分别提升了 85.5% 和 86.8%。
引用
@article{arxiv.1608.05497,
title = {A Novel a priori State Computation Strategy for the Unscented Kalman Filter to Improve Computational Efficiency},
author = {Sanat Biswas and Li Qiao and Andrew Dempster},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05497},
year = {2017}
}
备注
appears in IEEE Transactions on Automatic Control, Volume:PP , Issue: 99, August 2016