双温度传感器数据融合策略的研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文双温度传感器数据融合策略的研究姓名：刘博赫申请学位级别：硕士专业：仪器科学与技术指导教师：孙金玮20050601哈尔滨]二业大学工学硕

2、_学位论文摘要由于现代战争的需要，近二十年来，多传感器数据融合理论发展迅速，并已在军事领域得到了成功应用。目前，其应用领域正逐渐向民用领域扩展，如工业过程控制、机器人、遥感、图像处理、医疗诊断等。数据融合的主要原理是用多个传感器(同质或异质的)对同一对象进行测量，从而得到该对象的多元信息，并将这些信息进行继承，以获得多观测对象的更好的理解。数据融合是一种思想而非某个具体的算法，因此，它可以与许多传统理论相结合，从而形

3、成新的理论。数据融合用于估计称为估计融合，它是对传统估计理论的一个扩展，能获得比单传感器估计更高的精度。本文研究的主要内容是在综合考虑温度处于静态和动态变化的条件下，如何提高温度测量的准确度和可靠性。主要针对两种温度传感器——铂电阻、热敏电阻进行研究。众所周知，铂电阻传感器具有线性度好，准确度高，但动态特性差的特点：而热敏电阻的静态测温准确度低，但动态特性好。将这两种传感器共同使用对温度进行测量，并对其输出数据融合处理，以求得到比较好的综合结果。首先对两种传感器的测温原理和测温电路以及各项性能进行了研究；其次对两种传感器进彳亍了静态标定和动态标定，进而此基础上对它们的静态特性

4、和动态特性进行分析和比较，总结出各自的优点和缺点。从利用优点克服缺点的角度出发，寻求合适的融合方法。在静态融合的方法研究过程中，根据铂电阻传感器非线性小，灵敏度高的特点，本着提高测量准确度的原则，利用加权平均的方法对两种传感器的测量量进行融合。动态融合算法是本文研究的重点，也是难点。本文将多尺度分析方法与动态系统的卡尔曼滤波相结合，建立了完整的多尺度系统估计与融合方法。通过实验，对静态融合算法和动态融合算法进行了验证，从而证明了算法的正确性和可行性。另外，本文还针对两种传感器设计了动静态融合算法结合的测温系统，使得该算法可以应用于与测温有关的研究领域。关键词数据融合；温度传感

5、器；多尺度；卡尔曼滤波哈尔滨工业大学]=学硕J二学位论文AbstractDuetotherequirementofmodemwar,thetheoryofmultisensordatafusionhasbeendevelopedrapidlyintherecenttwodecades，andithasbeenusedinthemilitaryfieldssuccessfully．CurrentlytheapplicationsofmultisensordatafusionareextendedtOnonmilitaryfields，suchasIndustryprocessc

6、ontrol，robotic，remotesensing，imageprocessingandmedicaldiagnosingetc．nemainprincipleofdatafusionistoobtainandintegratemultiplesourceinformationmeasuredfromthesameobjectbyusingmultiple(homogeneousorheterogeneous)sensors，SOthattheobjectinterestedCanbecomprehendedbetter．Datafusionisonlyakindofi

7、dea，butnotsomespecificalgorithms，SOitCanbecombinedwithmanytraditionaltheoriestoproduceanewtheory．Datafusionspecifiedinestimationfieldsissaidtobetheestimationfusion，whichisanexpansionoftraditionalestimationtheoryandcanachievebetteraccuracythanthesinglesensorestimation．Themainpurposeofthispap

8、eristoimprovetheaccuracyandthereliabilityofmeasurementoftemperatureintheconditionofbothofstaticstateanddynamicstateThestudyisinallusionoftwokindsoftemperaturetransducers--platinumresistor,thermistor．Asisnowwellknown．platinumresistorhaveagoodaccuracyandli