Фильтр Калмана работает в два этапа для оценки состояния динамических систем: 1

1. Экстраполяция (предсказание). 4 В основе этого этапа лежит модель анализируемого процесса, по которой строится предсказание состояния системы на один шаг вперёд. 4
2. Корректировка. 4 На этом этапе по данным измерения (полученного с некоторой погрешностью) результат экстраполяции уточняется. 1

Алгоритм работает итеративно. 3 На каждом шаге алгоритм берёт данные датчиков, вектор состояния с предыдущего шага и по этим данным оценивает состояние системы на текущем шаге. 3 Кроме того, он ещё отслеживает, насколько текущий вектор состояний соответствует истинному положению дел (разброс значений для каждой переменной в векторе). 3

Благодаря пошаговой природе алгоритма фильтр Калмана может в реальном времени отслеживать состояние объекта, используя только текущие замеры и информацию о предыдущем состоянии и его неопределённости. 1