我正在尝试对四元数进行状态估计，以预测人类头部的未来方向。我可以（从 AR 耳机）获得的唯一传感器数据是头部的当前方向，以 200 Hz 采样，即我无法访问任何陀螺仪或加速度计数据。在获得状态估计之后，我想重用过程/运动模型（恒定角速度）来进一步预测未来，例如 20 毫秒到 100 毫秒。

由于过程模型是非线性的（由于四元数），一种选择是使用无迹卡尔曼滤波器 (UKF)。然而，正如本文所讨论的，四元数不能直接用于 UKF，需要进行一些转换才能获得“四元数 sigma 点”（本文第 3.2 节）。

我的问题是，如果我只有姿态测量（四元数）而没有陀螺仪或加速度计数据，那么使用这种方法是否有意义？在这种情况下，我的状态向量将是 7D：四个四元数和三个角速度分量。然而，这篇论文（以及我遇到的大多数其他作品）总是有某种陀螺仪/加速度计测量值，这让我想知道仅仅拥有姿态信息并让滤波器估计角速度是否可行。