Стохастический ансамблевый фильтр Калмана с трансформацией ансамбля возмущений
Е.Г. Климова
Институт вычислительных технологий Сибирского отделения Российской академии наук, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090
klimova@ict.nsc.ru
Ключевые слова: усвоение данных, ансамблевый фильтр Калмана, data assimilation, Kalman ensemble filter
Страницы: 27-40
Аннотация
Алгоритм фильтра Калмана является в настоящее время одним из самых популярных подходов к решению задачи усвоения данных наблюдений. Лидирующим направлением в работах, посвященных применению фильтра Калмана при усвоении данных, является ансамблевый подход. В статье рассматривается вариант стохастического ансамблевого фильтра Калмана. В данном алгоритме ансамбль ошибок анализа получается с помощью трансформации ансамбля ошибок прогноза, шаг анализа осуществляется только для среднего значения. Таким образом, ансамблевый π-алгоритм объединяет в себе преимущества стохастического фильтра и экономичность и локальность фильтров квадратного корня. Предложен численный метод реализации ансамблевого π-алгоритма, приводится обоснование применимости этого метода. Алгоритм реализован на примере трехмерной тестовой задачи, приводятся результаты численных экспериментов с модельными данными по оценке эффективности предлагаемого численного алгоритма. Проводится сравнительный анализ поведения среднеквадратической ошибки ансамблевого π-алгоритма и классического ансамблевого фильтра Калмана с помощью численных экспериментов с 1-мерной моделью Лоренца.
DOI: 10.15372/SJNM20190103 |
