EKF协方差矩阵理解

  • 对角元素代表整体的不确定度,画成椭圆就是和椭圆的平均半径有关。
  • 非对角元素越大,椭圆越椭。一方面说明某些变量的相关度变大了,但本质是本来一个大大的正圆的两侧被消掉了,所以变成了椭圆,所以本质是不确定度变小了。
  • 所以使用EKF的时候观察协方差的变化,经常是一个对角矩阵,对角元素的值越来越小,非对角元素的值越来越大
  • 观察方程中只要一个观察值同时有多个状态影响,就会在这些状态间产生相关性。所以如果只有一个观察量,对应只有一个方程的化。这个方程的变量之间一定是有无穷多个解的。
  • 使用这个方程更新协方差后,虽然得不出来具体一个值,但是协方差的某些区域不确定度变小了,正圆也就变成椭圆了。这些变量之间也就产生的相关性。
  • 仍然可以用协方差的椭圆图像来理解。update之前的状态不确定度对应一个椭圆,观察量对应一个椭圆。像个椭圆叠加相乘。如果观察量对应的不确定度是个椭圆,而状态不确度是个正圆。相乘后结果也是椭圆。要怎么把椭圆变成更小的元呢?那就需要再乘一个不同方向的椭圆。这个就对应增加了观察量(多了方程)。不管是同时更新(一个时刻观察到很多landmark)。还是下一个时刻从另外一个方向观察(状态发生变化,线性化后的H矩阵也变化了)

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