滤波的概念在很早就被提出,并且对于滤波的应用渗透在各个领域当中。应用过程中对滤波理论的研究也是在不断的被更新、被推广到更广的领域当中。其中Kalman在1960年提出的Kalman滤波因其理论简单、应用广泛,很快就被广大的研究者所接受。Kalman滤波和其他滤波一样,用于系统建模中噪声或者干扰的处理。Kalman滤波的研究从线性到非线性、从单一到复合、从理论到实践多角度的发展。其中包括最简单的线性Kalman滤波;推广到非线性情况下,出现的扩展Kalman滤波。本文主要涉及非线性Kalman滤波的研究。介绍了扩展Kalman滤波和变Kalman滤波。之后对Kalman滤波中存在的存储问题进行了分析,将集合思想引入研究当中,提出了集合Kalman滤波和变集合Kalman滤波的新模型。文章对非线性Kalman滤波的研究分为五个部分。第一部通过对研究背景、国内外研究现状和问题研究意义的讨论,为后续Kalman研究做好了良好的铺垫。第二部分主要介绍研究过程中的基本概念以及Kalman滤波的基本构成,并且阐述了线性Kalman滤波的思想过程,为第三部分理论研究打下了坚实的基础。第四部分是文章的核心部分,这一部分以扩展Kalman滤波和变Kalman滤波为基础,提出了新的Kalman滤波——集合Kalman滤波和变集合Kalman滤波。第四部分是对第三部分理论的应用支撑,采用仿真手法,分析仿真效果说明了Kalman滤波的实用性以及新的滤波模型的优良性。最后一个部分是全文的总结,更加系统概括的阐述了文章中所得到的结果。