01
EKF基础回顾
状态空间模型、线性化与雅可比矩阵、预测与更新步骤
雅可比预测更新
02
传感器模型
IMU(加速度计/陀螺仪)模型、GPS模型、磁力计、气压计
IMUGPS磁力计
03
协方差矩阵调优
过程噪声协方差Q、测量噪声协方差R、初始协方差P0
QRP0
04
Q矩阵调优
加速度计噪声、陀螺仪噪声、随机游走参数
加速度计随机游走
05
R矩阵调优
GPS位置噪声、GPS速度噪声、磁力计噪声、气压计噪声
GPS磁力计气压计
06
P0矩阵设置
初始状态不确定度、收敛速度与稳定性权衡
初始协方差收敛
07
时间步长与离散化
离散时间EKF、时间步长对精度的影响
离散化步长
08
IMU数据预处理
零偏校正、温度补偿、低通滤波
零偏滤波
09
GPS数据预处理
异常值剔除、延迟补偿、坐标系转换
异常值延迟
10
磁力计校准
硬铁/软铁校正、倾斜补偿、地磁模型
硬铁软铁倾斜补偿
11
气压计校准
静态气压校准、动态气压补偿、高度计算
气压高度
12
状态向量设计
位置、速度、姿态、零偏、尺度因子
状态向量零偏
13
观测模型设计
GPS位置/速度观测、磁力计航向、气压计高度
观测模型航向
14
非线性优化
迭代EKF (IEKF)、无迹卡尔曼滤波 (UKF) 对比
IEKFUKF
15
鲁棒性增强
卡方检验、马氏距离、自适应滤波
卡方马氏距离
16
参数调优方法论
网格搜索、贝叶斯优化、遗传算法
网格搜索贝叶斯
17
仿真环境搭建
MATLAB/Simulink、Gazebo、真实数据回放
SimulinkGazebo
18
性能评估指标
位置RMSE、速度RMSE、姿态角误差、收敛时间
RMSE收敛
19
实飞数据调优
数据采集、离线调优、在线验证
实飞离线
20
常见问题与解决
发散问题、滞后问题、震荡问题
发散滞后震荡
21
多传感器融合
视觉惯性里程计(VIO)、激光雷达惯性里程计(LIO)
VIOLIO
22
EKF在PX4/ArduPilot中的应用
源码分析、参数配置
PX4ArduPilot
23
自适应EKF
噪声协方差在线估计、Sage-Husa滤波器
自适应Sage-Husa
24
多模型EKF
交互式多模型(IMM)、多假设滤波
IMM多假设
25
EKF与组合导航
GPS/INS松耦合、紧耦合、深耦合
松耦合紧耦合
26
EKF在无人机编队中的应用
相对定位、协同估计
编队协同
27
EKF在无人机避障中的应用
障碍物状态估计、动态环境建模
避障动态环境
28
EKF在无人机测绘中的应用
地形跟随、正射影像生成
测绘正射影像
29
EKF在无人机物流中的应用
精准降落、路径跟踪
物流精准降落
30
EKF前沿进展
基于深度学习的EKF、事件相机EKF、量子EKF
深度学习事件相机量子