信息融合论文

《信息融合论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、多传感器信息融合系统理论综述1信息融合的定义和内容信息融合又称数据融合。美国国防部JDL（JointDirectorsofLaboratories)从军事应用的角度将信息融合定义为这样一个过程1：把来自许多传感器和信息源的数据和信息加以联合(association)、相关(correlation)和组合(combination)，以获得精确的位置估计(positionestimation)和身份估计(identityestimation)，以及对战场情况和威胁及其重要程度进行适当的完整评价。Wait

2、s和Linas,对上述定义进行了补充和修改，用状态估计代替了位置估计，并加上了检测(detection)功能，给出了如下定义：信息融合是一种多层次多方面的处理过程，这个过程是对多源数据进行检测、互联、相关、估计和组合以达到精确的状态估计和身份识别，以及完整的态势评估和威胁评估。此定义有三个中心内容：(1)信息融合是多信息源，多层次的处理过程，每个层次代表信息的不同抽象程度；(2)信息融合过程包括检测、关联、相关、估计与合并；(3)信息融合的产物(输出)包括低层次上的状态与身份估计，和高层次上的总战术

3、态势的评估。随着微电子技术、信号检测与处理技术、计算机技术、网络通信技术以及控制技术的飞速发展，各种面向复杂应用背景的多传感器系统大量涌现。在这些多传感器系统中，信息表现形式的多样性，信息数量的巨大性，信息关系的复杂性，以及要求信息处理的及时性、准确性和可靠性都是前所未有的。这就使得利用计算机技术对获得的多传感器信息在一定准则下加以自动分析、优化综合以完成所需的估计与决策——多传感器信息融合技术得以迅速发展。根据国内外的研究成果，多传感器信息融合比较准确的定义可概括为：综合利用多传感器，充分利用不同

4、时间与空间的多传感器数据资源，采用计算机技术对按时间序列截获的多传感器观测数据，在一定准则下进行分析、综合、支配和使用，通过它们之间的协调和性能互补的优势，克服单个传感器的不确定性和局限性，获得对被测对象的一致性解释与描述，进而实现相应的决策和估计，使系统获得比它的各组成部分更加充分的信息，提高整个传感器系统的有效性能，全面准确地描述被测对象。所以，多传感器是信息融合的硬件基础，多源信息是信息融合的加工对象，协调优化和综合处理是信息融合的核心。2多传感器信息融合的功能与结构模型信息融合模型可以从功能

5、、结构和数学模型等几方面来研究和表示。功能模型从融合过程出发，描述信息融合包含哪些主要功能、数据库、以及进行信息融合时系统各组成部分之间相互作用的过程；结构模型从信息融合的组成出发，说明信息融合系统的软硬件组成，相关数据流、系统与外部环境的人机界面；数学模型则是信息融合的算法与综合逻辑。为了更有针对性地研究信息融合算法，本节主要讨论信息融合系统的功能和结构模型。2.1信息融合系统的功能模型文献根据信息融合的功能层次，把信息融合分为五个层次：第一个层次是检测／判决融合：第二个层次是位置融合；第三个层次

6、为目标识别(属性)融合；第四个层次为态势评估；第五个层次为威胁估计。在这种五级功能模型描述中，前三个层次的信息融合适合于任意的多传感器信息融合系统，而后两个层次主要适用于军事应用系统中的信息融合。这是一种广义的信息融合功能分级法，这种从信息融合功能的角度出发把它分为五个层次，更有利于信息融合技术的研究。融合功能主要包括第一级处理，预滤波，采集管理，第二级处理；第三级处理，第四级处理，第五级处理，数据库管理，支持数据库，人机接口和性能评估。第一级处理是信号处理级的信息融合，也是一个分布检测问题，它通常

7、是根据所选择的检测准则形成最优门限，以产生最终的检测输出。近几年的研究方向是，传感器向融合中心传送经过某种处理的检测和背景杂波统计量，然后在融合中心直接进行分布式恒定虚警(CFAR)检测。预滤波根据观测时间，报告位置，传感器类型、信息属性和特征来分选和归并数据，这样可控制进入第二级处理的信息量，以避免融合系统过载。数据采集管理用于控制融合的数据收集，包含传感器的选择、分配及传感器工作状态的优选和监视等。传感器的任务分配要求预测动态目标的未来位置，计算传感器的指向角，规划观测和最佳资源利用。第二级处理

8、是为了获得目标的位置和速度，它通过综合来自多传感器的位置信息建立目标的航迹和数据库，主要包括数据校准、互联、跟踪、滤波、预测、航迹关联及航迹融合。第三级处理是属性信息融合，它是指对来自多个传感器的目标识别(属性)数据进行组合，以得到对目标身份的联合估计，用于目标识别(属性)融合的数据包括雷达横截面积(RCS)、脉冲宽度、重复频率、红外谱或光谱等。第四级处理包括态势的提取与评估。前者是指由不完整的数据集合建立一般化的态势表示，从而对前几级处理产生的兵力分布情况有一个合理