什麽是狀態估計

　　狀態估計根據可獲取的測量數據估算動態系統內部狀態的方法。

　　對系統的輸入和輸出進行量測而得到的數據只能反映系統的外部特性，而系統的動態規律需要用內部（通常無法直接測量）狀態變量來描述。

　　因此狀態估計對於了解和控制一個系統具有重要意義。

狀態估計的內容

　　在確定性情形下，線性系統的狀態估計的主要方法有呂恩伯格觀測器。只有系統的能觀測部分（見能觀測性）的狀態才能重構，而且能以任意快的速度來重構，但在具體實現時則受到噪聲、靈敏度等因素的限制。在系統的裝置或其觀測通道受有隨機噪聲幹擾時，則必須用統計估計方法來處理。

　　依觀測數據與被估狀態在時間上的相對關系，狀態估計又可區分為平滑、濾波和預報3種情形。

　　為了估計t時刻的狀態x(t)，

　　如果可用的信息包括t以前的觀測值，就是平滑問題。

　　如果可用的信息是時刻t的觀測值，估計可實時地進行，稱為濾波問題。

　　如果必須用時刻（t－Δ）以前的觀測來估計經歷了Δ時間之後的狀態x（t），則是預報問題。

　　狀態估計中所應用的方法屬於統計學中的估計理論。最常用的是最小二乘估計，其他如風險準則的貝葉斯估計、最大似然估計、隨機逼近等方法也都有應用。不管是維納濾波還是卡爾曼濾波，這些方法都只適用於線性系統，而且需要對被估計過程有充分的知識。對於非線性系統或對動態系統特性不完全了解的復雜估計問題，還需要深入研究。工程上可用一些近似計算方法來處理，常見的有基於局部線性化思想的廣義卡爾曼濾波器、貝葉斯或極大後驗估值器和可以根據濾波過程的歷史知識自動修改參數的自適應濾波或預報技術等。

　估計理論

　　估計理論是對收信端接收到的混有噪聲的信號，用統計學方法估計出信號的參量或狀態的理論。

　　估計分為參量估計和狀態估計兩類。

　　參量和狀態的區別是：前者隨著時間保持不變或只緩慢變化；後者則隨著時間連續變化。

　　例如，根據雷達回波來估計每一時刻在連續變化的衛星的三個空間位置矢量和三個速度矢量，這是狀態估計。對衛星的質量和慣量等的估計則屬於參量估計。

　　被估計的參量又可分為隨機變量和非隨機變量兩種。要估計的狀態則又有離散時間和連續時間的區別。

狀態估計