为什么仍应使用EKF代替UKF?


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Unscented Kalman滤波器是Extended Kalman滤波器的一种变体,它使用不同的线性化,该线性化依赖于变换一组“ Sigma点”而不是一阶Taylor级数展开。

UKF不需要计算雅可比行列式,可以用于不连续变换,并且最重要的是,对于高度非线性的变换,UKF比EKF更准确。

我发现的唯一缺点是“ EKF通常比UKF快一点”(概率机器人)。对于我来说,这似乎可以忽略不计,并且它们的渐近复杂度似乎是相同的。

那么,为什么每个人似乎仍然比EKF更喜欢EKF?我是否错过了UKF的一大劣势?

Answers:


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这里是一些可能的考虑点。当然,UKF也有许多优势。

最明显的优势是计算能力。不要忘记,传统上,这些过滤器是在计算资源非常有限的嵌入式系统上实现的。另外,虽然我本人对UKF的经验并不多,但EKF的一大优势是它们相对易于实施。对于许多系统而言,雅可比行列式很容易通过分析得出,这使得EKF的实现极为简单。

潜在优势的另一个领域是易于调整。我不记得一个UKF中有多少个参数可以调整,但是EKF调整参数已经很容易理解了,因为基本的卡尔曼滤波器无处不在,因此任何考虑使用UKF的人都已经知道如何调整EKF。

最后,不要忽视动力。如果现有系统已经有运行正常的EKF,为什么要完成实施和测试UKF的所有工作?


ukf非常易于实现。所需要的只是一个预测模型和一个测量模型。对于调谐,有三个调谐参数:sigma点扩展,测量噪声和预测噪声。我的赌注是efk背后的动力。
holmeski 2015年

如果您的数据是高度非线性的,而不必担心计算资源,那么UKF是最好的过滤器。
koverman47 '18
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