多傳感信息融合

多傳感信息融合技術(shù)作者：第一組目錄123基本原理發(fā)展現(xiàn)狀技術(shù)應(yīng)用1.1基本原理利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將來(lái)自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)，在一定的準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析和綜合，以完成所需要的決策和估計(jì)而進(jìn)行的信息處理過(guò)程1.2主要信息融合方法1）模糊理論的傳感信息融合在實(shí)際生活中，我們所遇到的概念并不都是清晰的，即存在某個(gè)對(duì)象我們不能說(shuō)它絕對(duì)符合或絕對(duì)不符合某概念把。人類專家對(duì)特定的被控對(duì)象或過(guò)程的控制策略總結(jié)成一系列以"IF(條件)THEN(作用)"形式表示的控制規(guī)則,通過(guò)模糊推理得到控制作用集,作用于被控對(duì)象。2）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳感信息融合許多處理單元相互連接組成的信號(hào)處理系統(tǒng)，每個(gè)單元的輸出通過(guò)權(quán)值與其它單元相互連接，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為前向型和反饋型，主要由處理單元的互聯(lián)方式?jīng)Q定。3）D-S理論的傳感器信息融合一種不確定推理方法，具有直接表達(dá)“不確定”和“不知道”的能力多傳感器系統(tǒng)中,各傳感器所提供的信息都具有一定程度的不確定性,對(duì)這些不確定信息的融合過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)不確定的推理過(guò)程。如下是兩種主要的信息融合方法1.3體系架構(gòu)1）分布式：先對(duì)各個(gè)獨(dú)立傳感器所獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行局部處理，然后再將結(jié)果送入信息融合中心進(jìn)行智能優(yōu)化組合來(lái)獲得最終的結(jié)果。分布式對(duì)通信帶寬的需求低、計(jì)算速度快、可靠性和延續(xù)性好，但跟蹤的精度卻遠(yuǎn)沒(méi)有集中式高；分布式的融合結(jié)構(gòu)又可以分為帶反饋的分布式融合結(jié)構(gòu)和不帶反饋的分布式融合結(jié)構(gòu)。

2）集中式：集中式將各傳感器獲得的原始數(shù)據(jù)直接送至中央處理器進(jìn)行融合處理，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)融合，其數(shù)據(jù)處理的精度高，算法靈活，缺點(diǎn)是對(duì)處理器的要求高，可靠性較低，數(shù)據(jù)量大，故難于實(shí)現(xiàn)；

3）混合式：混合式多傳感器信息融合框架中，部分傳感器采用集中式融合方式，剩余的傳感器采用分布式融合方式?；旌鲜饺诤峡蚣芫哂休^強(qiáng)的適應(yīng)能力，兼顧了集中式融合和分布式的優(yōu)點(diǎn)，穩(wěn)定性強(qiáng)?；旌鲜饺诤戏绞降慕Y(jié)構(gòu)比前兩種融合方式的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這樣就加大了通信和計(jì)算上的代價(jià)。2.發(fā)展現(xiàn)狀

多傳感信息融合又稱多傳感數(shù)據(jù)融合、多源數(shù)據(jù)融合。數(shù)據(jù)融合技術(shù)最早應(yīng)用于上世紀(jì)70年代美國(guó)的軍事系統(tǒng)中，在此之后各發(fā)達(dá)國(guó)家都相繼在軍事應(yīng)用中使用數(shù)據(jù)融合，而且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了投入使用的融合系統(tǒng)，比如美國(guó)的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)敵態(tài)勢(shì)分析系統(tǒng)、全源信息分析系統(tǒng)，英國(guó)的炮兵智能數(shù)據(jù)融合示范系統(tǒng)、艦載多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)等等。國(guó)內(nèi)研究信息融合起步較晚，處于吸收和跟蹤國(guó)外研究水平、理論學(xué)習(xí)階段，開(kāi)發(fā)出的信息融合系統(tǒng)的成功例子較少。近年來(lái)，隨著我們國(guó)家對(duì)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的重視和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理能力的增強(qiáng)，也有不少對(duì)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究的成功案例，如四川大學(xué)研制的多航管雷達(dá)數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，中科院開(kāi)發(fā)的圖像數(shù)據(jù)融合軟件。3.實(shí)際應(yīng)用軍事方面：目前世界各主要軍事大國(guó)都競(jìng)相投入大量人力、物力、財(cái)力進(jìn)行數(shù)據(jù)融合方面的研究,并已經(jīng)取得顯著的研究成果.美、英、法、意、日等國(guó)已經(jīng)研究出了上百個(gè)軍用數(shù)據(jù)融合系統(tǒng).典型的如美國(guó)的“全源信息分析系統(tǒng)”(ASAS)、“戰(zhàn)術(shù)陸軍和空軍指揮員自動(dòng)情報(bào)保障”系統(tǒng)(LENSCE)、“敵態(tài)勢(shì)分析系統(tǒng)”(EN2SCS);英國(guó)的“炮兵智能信息融合”系統(tǒng)(AIDD)、“機(jī)動(dòng)和控制”系統(tǒng)(WAVELL)、“分布式數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)。民用方面：

工業(yè)機(jī)器人利用多傳感器融合技術(shù),通過(guò)使用電視圖像、聲音、電磁等數(shù)據(jù)的融合來(lái)進(jìn)行推理,以完成物料搬用、零件制造、檢驗(yàn)和裝配等工作。汽車自動(dòng)無(wú)人駕駛控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由差分全球定位系統(tǒng)(DGPS)、慣性傳感器(INS)、數(shù)字地圖(DM)、立體圖像傳感器(SVS)、激光探測(cè)器(LS)和雷達(dá)(Radar)系統(tǒng)組成.其中差分全球定位系統(tǒng)、慣性傳感器、數(shù)字地圖是用來(lái)確定汽車行駛地理位置和方向,并檢測(cè)路面的幾何形狀;圖像傳感器主要識(shí)別和跟蹤汽車行駛路面邊緣;激光探測(cè)器和雷達(dá)完成汽車行駛過(guò)程中路況和前方障礙物等信息的檢測(cè)