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本课程属于：149-多传感器融合与状态估计 芯片硬件与光电工程 · 共 9 门相关课程，组合学习更完整。
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扩展卡尔曼滤波工程应用

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=扩展卡尔曼滤波的工程价值 · 学习目标 · 课程整体框架与先修知识要求
课程导入目标=扩展卡尔曼…
02
概率与估计基础
目标=随机变量 · 高斯分布 · 条件概率
概率估计基础
03
线性卡尔曼滤波回顾
目标=状态空间模型 · 预测与更新方程 · 卡尔曼增益
线性卡尔曼滤波回…目标=状态空间模…
04
非线性系统与滤波挑战
目标=非线性来源 · 非线性变换对高斯分布的影响 · 线性化误差与滤波发散问题
非线性系统滤波挑战
05
扩展卡尔曼滤波核心思想
目标=一阶泰勒展开 · 雅可比矩阵 · 工作点线性化
扩展卡尔曼滤波核…目标=一阶泰勒展…
06
状态转移模型与雅可比矩阵
目标=连续与离散非线性模型 · 状态转移雅可比推导 · 过程噪声建模与离散化方法
状态转移模型雅可比矩阵
07
观测模型与雅可比矩阵
目标=非线性观测方程 · 观测雅可比推导 · 观测噪声建模与多传感器观测融合
观测模型雅可比矩阵
08
EKF预测步骤
目标=状态预测 · 协方差预测 · 雅可比矩阵计算
EKF预测步骤
09
EKF更新步骤
目标=卡尔曼增益计算 · 状态更新 · 协方差更新
EKF更新步骤
10
EKF初始化与参数整定
目标=初始状态与协方差设置 · 过程噪声与观测噪声协方差整定 · 参数敏感性分析
EKF初始化
11
EKF数值实现基础
目标=矩阵运算库选择 · 雅可比自动微分 · 代码结构设计
EKF数值实现基础
12
EKF在目标跟踪中的应用
目标=匀速与匀加速模型 · 雷达与视觉观测 · 机动目标跟踪案例与性能评估
EKF目标跟踪
13
EKF在导航定位中的应用
目标=惯性导航与卫星导航组合 · 姿态估计 · 松组合与紧组合实现案例
EKF导航定位
14
EKF在机器人状态估计中的应用
目标=移动机器人位姿估计 · SLAM前端 · 里程计与激光雷达融合案例
EKF机器人状态估计
15
EKF在传感器融合中的应用
目标=多传感器时间同步 · 观测模型统一 · 故障检测与鲁棒融合策略
EKF传感器融合
16
EKF在电池与能源系统中的应用
目标=电池荷电状态估计 · 等效电路模型 · 参数辨识与温度补偿案例
EKF电池
17
EKF在过程控制与化工中的应用
目标=非线性过程状态估计 · 软测量 · 模型失配与在线校正案例
EKF过程控制
18
EKF在航空航天中的应用
目标=飞行器姿态与位置估计 · 组合导航 · 大气数据融合与仿真验证案例
EKF航空航天
19
EKF在生物医学信号处理中的应用
目标=生理信号去噪 · 心率与呼吸估计 · 可穿戴设备中的实时滤波案例
EKF生物医学信号处理
20
EKF与其它非线性滤波对比
目标=无迹卡尔曼滤波 · 粒子滤波 · 容积卡尔曼滤波
EKF其它非线性滤波对…
21
EKF的改进与变体
目标=迭代EKF · 二阶EKF · 自适应EKF
EKF的改进
22
EKF常见问题与调试
目标=滤波发散 · 协方差非正定 · 雅可比错误
EKF常见问题
23
EKF工程实现实战一
目标=从零实现一维非线性系统EKF · 包含模型建立 · 雅可比推导
EKF工程实现实战一
24
EKF工程实现实战二
目标=二维目标跟踪EKF完整项目 · 包含仿真数据生成 · 滤波实现
EKF工程实现实战二
25
EKF工程实现实战三
目标=惯性导航与卫星导航组合EKF项… · 包含数据预处理 · 状态方程构建
EKF工程实现实战三
26
EKF工程实现实战四
目标=机器人位姿估计EKF项目 · 包含里程计与激光观测融合 · 地图更新与实时性优化
EKF工程实现实战四
27
EKF性能评估与验证
目标=均方根误差 · 一致性检验 · 蒙特卡洛仿真
EKF性能评估
28
EKF实时性与嵌入式部署
目标=计算复杂度优化 · 定点与浮点权衡 · 内存管理
EKF实时性
29
EKF工程最佳实践
目标=模型选择 · 雅可比验证 · 参数整定流程
EKF工程最佳实践
30
综合提升与前沿展望
目标=多模型EKF · 学习增强EKF · 非线性滤波发展趋势
综合提升前沿展望