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复合扰动滤波:一种面向多源、异构与同构扰动系统的新型状态估计方案

系统与控制 2023-09-13 v2 系统与控制

摘要

状态估计长期以来是信号处理与控制领域的基本问题。主要挑战在于设计能够抑制或衰减各种扰动的滤波器。随着大数据时代的到来,复杂系统的扰动在物理上具有多源性,在数学上具有异构性,通过同构(加性、乘性和隐性)通道影响系统动态,并且彼此深度耦合。在传统滤波方案中,多源异构扰动通常被简化为一个集总扰动,从而可对该“单一”扰动进行抑制或衰减。自2012年的开创性工作以来,一种称为复合扰动滤波(CDF)的新型状态估计方法被提出,它基于多源、异构和同构扰动的各自特性进行处理。借助CDF,可通过扰动的精细化量化、有效分离以及同时抑制与衰减,实现增强的抗扰能力。本文对CDF方案进行综述,包括基本原理、通用设计流程、应用场景(如对准、定位与导航)以及未来研究方向。总之,期望CDF为状态估计提供一种有效工具,尤其在存在多源异构扰动的情况下。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.08229,
  title  = {Composite Disturbance Filtering: A Novel State Estimation Scheme for Systems With Multi-Source, Heterogeneous, and Isomeric Disturbances},
  author = {Lei Guo and Wenshuo Li and Yukai Zhu and Xiang Yu and Zidong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08229},
  year   = {2023}
}