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dynamic kalman lab

Kalman Process Visualizer

滤波器 1D KF
步骤 Posterior
Gate -

动态过程画布

绿色是当前后验状态,黄色是预测状态,白色是测量,青色是更新后状态;圈表示协方差/不确定性。

后验 xₖ₋₁ 预测 x⁻ₖ 测量 zₖ 更新 xₖ 协方差
0. prior posterior
1. predict
2. innovation + gain
3. update
公式和模型说明

线性 Kalman 更新公式

Predict

x⁻ₖ = F xₖ₋₁ P⁻ₖ = F Pₖ₋₁ Fᵀ + Q

Innovation

yₖ = zₖ - Hx⁻ₖ Sₖ = H P⁻ₖ Hᵀ + R

Gain

Kₖ = P⁻ₖ Hᵀ Sₖ⁻¹

Update

xₖ = x⁻ₖ + Kₖyₖ Pₖ = (I-KH)P⁻ₖ(I-KH)ᵀ + KRKᵀ

支持的滤波器

模型 状态 测量输入 用途
1D KF [x, v] position 最容易看懂预测、增益和更新
2D CV-KF [x, y, vx, vy] x, y 接近常见目标追踪
EKF [x, y, vx, vy] range, bearing 展示非线性观测和 Jacobian
UKF [x, y, vx, vy] range, bearing 展示 sigma points 不用手写 Jacobian