今天是人类登月50周年，想发表点感想，聊一下幕后技术———卡尔曼滤波

登月是人类工程的奇迹。其中核心控制理论之一卡尔曼滤波是当时重大技术突破。具说当时卡尔曼博士去NASA讲述了理论后，震惊了NASA。因为当时传感器精度并不高、飞船电脑都很落后（相对现在）。太空航行当中导航仪器会受到各种干扰，卡尔曼滤波算法就恰巧在理论上允许在不那么精密的传感器条件下获得很好的效果。神奇的是他对飞船电脑要求还不高。

如果直接去看卡尔曼滤波原版公式，对大多数人来说都只能一脸懵圈。需要转换为通俗的语言才可能为大众所了解。

【什么是滤波】

因为得到的东西里面有不需要的就需要过滤，过滤剩下的就是想要的结果，就传感器而言不需要的有：误差、干扰。由于传感器输入的都是变化的波形信号，针对波形的过滤就叫滤波。秋天丰收的时候，人们用把丰收的果实全部倒入固定大小孔的板子，个头小的果实就被过滤掉了，这就是生活当中的滤波。

【NASA面临的难题】

在卡尔曼滤波出世前大家喜欢用二战时期发明出来的维纳滤波，维纳滤波肯定已经很牛了，但有个重大缺陷对计算要求特别高。举例来说，假设卡尔曼滤波和维纳滤波要完成计算工作，维纳滤波会告诉你请给我之前全部的数据我要计算，而卡尔曼滤波只需要给他上一次的数据就行。对计算能力要求相差太大了。可以这样说，以当时的电脑使用维纳滤波就不可能实现，其实就算要求如此低的卡尔曼滤波也是有工程师降低了精度才最终在登月当中使用的。这也是卡尔曼博士震惊了NASA的原因。

【卡尔曼滤波原理简单理解】

尝试从2个维度来描述：

1、 社会学的理解：一个优秀的领导安排一件重要工作给一个员工，首先他会选一个之前表现还不错的员工，在后续实际工作中不断观察，每次观察的结果还会再结合之前的表现，从而保证一直对该员工的工作能力有一个公正的评价，既不会因为他之前的表现而蒙蔽双眼，又不会因为偶尔的偏差而形成错误的判断。这就是懂卡尔曼滤波的领导。

2、 简单数学理解：预测值是一个正态分布，测量值是一个正态分布，考虑2者协方差后，必然有一个最优解，这个解的方差比预测和测量的方差都小。不断按这个循环去解方程，得出的数据就是卡尔曼滤波的数据。

知道这些后，吹嘘掌握了一个登月核心技术也勉强算可以了吧，哈哈。所有的科技都来源于生活，故弄玄虚必有诈。最后向为登月做出杰出贡献的科学家和工程师致敬！你们是人类探索精神的代表！