基本思想 以K-1时刻的最优估计Xk-1为准，预测K时刻的状态变量Xk/k-1，同时又对该状态进行观测，得到观测变量Zk,再在预测与观之间进行分析，或者说是以观测量对预测量进行修正，从而得到K时刻的最优状态估计Xk。具体实例 设一个机器人有两个状态量，分别为位置P,速度V。在这里记为：
对于一个正在运动中的小车来说，如何准确的知道它所处的位置？理论家说：我可以通过牛顿公式来计算！实践家说：给它装个GPS不就得了！ 好吧，你们说的听上去都很有道理，但我们到底该相信谁？ 现实情况是：理论家没有考虑到现实存在的摩擦力、空气阻力、时间测量误差等因素，算出来的结果存在较大误差；实践家没有考虑GPS的测量存在较大误差。 这样一说，感觉两位半斤八两，都有误差，感觉
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2023-11-02 17:07:34
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# JavaScript 卡尔曼滤波算法库简介
卡尔曼滤波是一种广泛应用于信号处理、控制系统以及数据融合领域的算法。它可以通过已有的测量数据来动态估计系统状态，尤其在处理噪声和不确定性时显得尤为有效。本文将介绍如何在JavaScript中使用卡尔曼滤波，并提供相应的代码示例和演示。
## 卡尔曼滤波的基本原理
卡尔曼滤波的核心思想是通过模型的预测和测量的更新来优化状态估计。其基本流程如下：
动态系统中有一个共同的基本特征：系统的状态。而通常情况下，状态又是不可测量的，而是用简介的方式测量一组观测值来反映状态对外部环境的影响。举下面以例子我想会有助于理解已知的观测值和待求得状态值之间的关系：一只猴子在经过一定程度的训练之后，能够在固定的L*M的区域中跟随人的口令将手指尖移至口令要求的点，与此同时，在猴子脑部运动皮层连接上一个电极来记录神经元峰电位数，猴子的手指尖在跟随着人的指令在固定区
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2024-04-24 14:10:52
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简单来说，卡尔曼滤波器是一个“optimal recursive data processing algorithm(最优化自回归数据处理算法)”。对于解决很大部分的问题，他是最优，效率最高甚至是最有用的。他的广泛应用已经超过30年，包括机器人导航，控制，传感器数据融合甚至在军事方面的雷达系统以及导弹追踪等等。近来更被应用于计算机图像处理，例如头脸识别，图像分割，图像边缘检测等等。
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2023-12-22 20:11:06
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文章目录前言1、一些前置知识递归算法（Recursive Processing数据融合（Data fusion）相关数学基础状态空间方程与观测器2、状态空间方程3、估计模型与测量估计的数据融合4、卡尔曼增益的推导（Kalman gain）5、先验估计协方差的求解6、后验估计协方差的化简7、标准卡尔曼滤波算法实现及验证一维标准卡尔曼算法实现及验证二维标准卡尔曼算法实现及验证 前言回到本文主题：卡尔
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2024-09-01 09:11:44
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卡尔曼滤波算法是一种经典的状态估计算法，它广泛应用于控制领域和信号处理领域。在电动汽车领域中，卡尔曼滤波算法也被广泛应用于电池管理系统中的电池状态估计。其中，电池的状态包括电池的剩余容量（SOC）、内阻、温度等。并且卡尔曼滤波法也是一种比较精确的SOC估计方法，它通过测量电池的电流和电压来估计电池的SOC。该方法利用卡尔曼滤波算法对电池的状态进行估计，从而得到更准确的SOC估计值。接下来我们将介绍
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2024-02-23 07:09:51
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最优控制，卡尔曼滤波器 ,算法实现步骤：获取当前时刻的仪器"测量值" 。获取上一时刻的 "预测量值" 和 "误差",计算得到当前的最优量值。再预测下一刻的测量值。 公式：首先，我们先要引入一个离散控制过程的系统。该系统可用一个线性随机微分方程来描述：再加上系统的测量值：公式中：（对于单测量系统，，a、b、h为参数。如果对于多测量系统，a、b、h为矩阵参数）x(k)是
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2024-04-24 14:47:33
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23阶卡尔曼总结。一、首先给出卡尔曼的五个公式：卡尔曼算法的本质为：根据上一刻的最优值估计此刻的预测值，实际测量此刻的测量值。将预测值和测量值加权和即此刻的最优值。首先离散状态空间表达式为：1. 根据上一刻估计此刻的预测值： P为估计误差协方差矩阵，协方差矩阵为X各个元素之间的协方差值组成的矩阵。2. 求卡尔曼增益，即加权系数。Kg= P(k|k-1)HT/(HP(k|k-1)HT+R)
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2023-07-04 17:51:26
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最近看卡尔曼滤波，网上广为流传着几篇的科普文章，但是都夹杂着一堆复杂的公式，看的我如坠云雾里。我希望能看到一篇没有复杂数学公式的文章，却一直没找到。于是我想写一篇，讲讲自己对卡尔曼滤波的浅显理解。我觉得卡尔曼滤波算法本质上是一个递推反馈算法。它分两部分：时间更新方程和测量状态更新方程。其中，前者负责递推，后者负责反馈（将先验估计和新的测量变量结合，以构造改进后的后验估计）。时间更新方程可视为预估方
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2024-05-20 16:31:04
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这两天学习了一些卡尔曼滤波算法的相关知识。相比其它的滤波算法，卡尔曼滤波在对计算量需求非常之低，同时又能达到相当不错的滤波结果。1. 算法原理网上看到一篇文章http://www.bzarg.com/p/how-a-kalman-filter-works-in-pictures/对卡尔曼滤波讲解的十分形象透彻，国内也有这篇文章的中文翻译版，链接：，这里还是先简单的介绍一下。卡尔曼滤波实质上就是基于
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2023-08-01 21:44:14
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概述 首先明确一下卡尔曼滤波的基本概念：可参考知乎诸位大神的“如何通俗易懂地描述卡尔曼滤波“，这里我也稍微说明一下。 所谓卡尔曼滤波就是当你在测量一个值时，同时拥有模型估计和直接测量两种方式，但是两种方式都不太准确，于是就可以用卡尔曼增益系数来分配两种方式的可信度权重，以得出新的估计值，并以新估计值为基础，更新卡尔曼增益系数重新分配权重，逐步逼近真实值。卡尔曼增益系数却决于两种方式的方差，哪个更
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2024-02-29 10:54:33
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一、卡尔曼滤波的作用 卡尔曼滤波的一个典型实例是从一组有限的，包含噪声的，对物体位置的观察序列（可能有偏差）预测出物体的位置的坐标及速度。在很多工程应用(如雷达、计算机视觉)中都可以找到它的身影。同时，卡尔曼滤波也是控制理论以及控制系统工程中的一个重要课题。例如,对于雷达来说，人们感兴趣的是其能够跟踪目标。但目标的位置、速度、加速度的测量值往往在
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2023-11-02 19:51:39
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卡尔曼滤波是最好的线性滤波，但是需要推导的公式教多，也很细，这里推荐一个B站博主视频讲解的关于卡尔曼滤波，讲的很好，很细，适合小白学习，链接地址为：添加链接描述。如果完全没接触过卡尔曼滤波的，建议从第一集开始学习。 下面是我跟着这位博主学习后，再加上其他大神写的代码，融入我自己的理解，对代码进行修改后的版本，每一个部分都有详细的注释，更加的通俗易懂，希望能帮助到需要快速上手卡尔曼滤波的学习者。卡尔
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2023-09-18 05:12:15
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背景离散控制过程系统，可用一个线性随机微分方程来描述：系统状态： 系统测量值： X(k)是k时刻的系统状态；U(k)是k时刻对系统的控制量；A和B是系统参数，对于多模型系统，他们为矩阵；Z(k)是k时刻的测量值，H 是测量系统的参数，对于多测量系统，H 为矩阵。W(k)、V(k)分别表示过程和测量的噪声。他们被假设成高斯白噪声(White Gaussian Noise)，他们
1 原理理解1.1 比较严谨的理解卡尔曼滤波是一种估计算法，核心思想是在不确定系统中估计出最优状态， 使系统整体误差最小。基本应用场景是：系统有一个预测值和一个观测值， 这个时候就可以用卡尔曼滤波对这2个结果进行一个融合估计。卡尔曼滤波分为2个步骤： 预测和更新预测：更新： 其中：是转态转移矩阵，是控制矩阵，是控制变量， 是状态变量是状态变量协方差矩阵， 为处理噪声协方差矩阵是观测矩阵， 是观测噪
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2023-10-07 17:53:11
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一、算法介绍 卡尔曼滤波是一个神奇的滤波算法，应用非常广泛，它是一种结合先验经验、测量更新的状态估计算法。1、状态估计 首先，对于一个我们关心的物理量，我们假设它符合下面的规律其中，为该物理量本周期的实际值，为该物理量上一个周期的实际值，当然这个物理量可能不符合这个规律，我们只是做了一个假设。不同的物理量符合的规律不同，是我们的经验，我们根据这个规律可以预测我们关心的物理量。比如，我们关心的物理量
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2024-06-02 22:35:30
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卡尔曼滤波算法应用Kalman算法简介Kalman算法应用场景Kalman滤波和贝叶斯滤波的关系Kalman滤波计算步骤Kalman计算公式和opencv对应关系Kalman代码参数Kalman代码步骤Kalman五大过程示意图Kalman参数调整Kalman代码实现 Kalman算法简介1.卡尔曼滤波（Kalman filtering）是一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系
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2023-11-08 23:52:14
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1、理论部分卡尔曼滤波使用的准则是线性最小方差估计（LMMSE），因此，经典卡尔曼滤波适用于线性高斯系统，系统模型如下： W和V分别代表过程噪声和量测噪声，数学期望为0，方差分别为Q和R，X代表系统状态。本文假定已有一定的线性系统基础，因此不对上图中公式做具体介绍。并且本文着重介绍公式的由来、公式为什么是这
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2023-09-18 14:11:55
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目录最优线性平滑固定点平滑 挑几个卡尔曼滤波比较典型的应用扩展，希望能够帮助大家在设计卡尔曼滤波器时，对状态方程的建立和量测方程建立的基本方法提供一些思路 最优线性平滑 前面一系列文章，我觉得我已经基本说明白了一件事，卡尔曼滤波是
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2024-04-13 08:41:56
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