EKF、UKF和CKF的滤波性能对比研究

常宇健, 赵辰

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20170274

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2019, Vol. 32 ›› Issue (02) : 104 -110. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20170274

EKF、UKF和CKF的滤波性能对比研究

常宇健, 赵辰

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摘要

普通卡尔曼滤波(KF)可以在线性系统中对目标状态做出最优估计,得到好的滤波效果。然而实际系统总是非线性的,针对非线性系统,常用的解决办法是对非线性系统进行近似线性化处理,从而将非线性问题转变成线性问题。文中分析了扩展卡尔曼(EKF)、无迹卡尔曼(UKF)和容积卡尔曼(CKF)的基本原理和各自的特点,然后将EKF、UKF和CKF进行滤波对比和分析,最后通过仿真试验证明:与EKF相比,UKF、CKF不仅保证了系统的稳定性,同时提高了估计精度。但CKF的估计均方误差值相比UKF更小,表现出了更高的精度。