通過顯式地不斷變化的狀態估計的誤差協方差，提供的模型狀態估計的四維資料同化方法。卡爾曼濾波演算法現在用於大氣資料同化問題的變種。該篩選器的估計基於達觀察到的所有資料和包括當前時間。卡爾曼泛化篩選器存在為連續動力學、 非線性隨機系統 （例如，擴展或合成卡爾曼濾波器）、 具有不同類型的噪音的系統、 未知的雜訊的統計，和為當前時間 （卡爾曼平滑） 遠處的觀察。