多傳感器數據融合

關于多傳感器數據融合第1頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1概述多傳感器數據融合是對來自于不同傳感器的信息進行分析和綜合，以產生對被測對象統(tǒng)一的最佳估計其研究目標是從工程上實現多個傳感器信息處理的全過程數據融合的目的是通過數據組合而不是出現在輸入信息中的任何個別元素，推導出更多的信息，得到最佳協同作用的結果，即利用多個傳感器共同或聯合操作的優(yōu)勢，提高傳感器系統(tǒng)的有效性，消除單個或少量傳感器的局限性。數據融合的最終目的是構造高性能智能化系統(tǒng)第2頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月數據融合的定義

充分利用不同時間與空間的多傳感器信息資源，采用計算機技術對按時序獲得的多傳感器觀測信息在一定準則下加以自動分析、綜合、支配和使用，獲得對被測對象的一致性解釋與描述，以完成所需的決策和估計任務，使系統(tǒng)獲得比它的各組成部分更優(yōu)越的性能即“融合”是將來自多傳感器或多源的信息和數據模仿專家的綜合信息處理能力進行智能化處理，從而得出更為準確可信的結論第3頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月數據融合的特性

數據融合的時、空特性

數據融合的系統(tǒng)性

第4頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月數據融合的優(yōu)點

準確性和全面性冗余性和容錯性互補性可靠性實時性和經濟性

第5頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2數據融合的基本原理4.2.1數據融合的層次

原始層（或數據層）特征層決策層第6頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月

融合層次性能比較比較的項目原始層特征層決策層信息量最大中等最小信息損失最小中等最大容錯性最差中等最好抗干擾性最差中等最好對傳感器依賴性最大中等最小融合方法最難中等最易預處理最小中等最大分類性質最好中等最差系統(tǒng)開放性最差中等最好第7頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.2數據融合的處理形態(tài)復合處理－把幾個傳感器信息并行地、互補地組合起來處理。匯總處理－定義函數，對幾個傳感器信息進行歸納得出信息。融合處理－利用各傳感器信息之間或傳感器信息與內部模型之間的相互關系進行處理。聯合處理－通過理解傳感器信息相互之間的關系進行處理第8頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.3數據融合模型功能模型第9頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月結構形式

第10頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.4數據融合的關鍵技術數據轉換

數據相關態(tài)勢數據庫

融合計算

第11頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3數據融合的方法4.3.1隨機類方法加權平均法Bayes概率推理法Dempster-Shafer證據推理卡爾曼濾波產生式規(guī)則第12頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3.2人工智能類方法

模糊邏輯推理

神經網絡方法

智能融合方法

第13頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4數據融合系統(tǒng)的應用智能檢測系統(tǒng)

過程或狀態(tài)監(jiān)視

機器人

空中交通管制軍事應用

第14頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月二.信息融合技術軍事上的應用采用多傳感器的自主式武器系統(tǒng)和自備式運載器情報收集系統(tǒng)采用多傳感器進行截獲、跟蹤和指揮制導的火控系統(tǒng)軍事力量的指揮和控制站敵情指示和預警系統(tǒng)第15頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)傳感器信息融合的實例

1.機器人中的傳感器信息融合

控制和信息融合計算機自主移動裝配機器人裝配機械手力覺傳感器觸覺傳感器視覺傳感器超聲波傳感器激光測距傳感器

多傳感器信息融合自主移動裝配機器人第16頁，課件共18頁，創(chuàng)作于2023年2月2.艦船上的傳感器信息融合

行掃描處理器紅外探測器直流偏壓AGC搜索器萬向支架慣性導航系統(tǒng)圖像攝像機萬向支架圖像處理共享存儲器數據融合處理器環(huán)境控制顯示記錄人機界面圖像攝像