基于多平臺多傳感器信息融和系統(tǒng)中時空對準研究.pdf

1、多平臺多傳感器多源信息融合系統(tǒng)中的時空配準問題已經(jīng)成為多源信息融合領域中的一個重大的研究課題。多平臺多傳感器多源信息融合是關于協(xié)同利用多傳感器信息進行多級別、多方面、多層次信息檢測、相關、估計和綜合以獲得目標的狀態(tài)和特征估計以及態(tài)勢和威脅評估的一種多級別自動信息處理過程，它將不同來源、不同模式、不同時間、不同地點、不同表現(xiàn)形式的信息進行融合，最后得出被感知對象的更精確的描述。多平臺多傳感器多源信息融合系統(tǒng)由于本身具有的良好的性能魯棒性、

2、拓展的時空覆蓋區(qū)域、優(yōu)良的目標分辨能力、良好的故障容錯和系統(tǒng)重構能力以及較高的系統(tǒng)資源利用率等特點，因此越來越受到人們的青睞和高度重視。 人們在享受到信息融合帶來的好處的同時也逐漸發(fā)現(xiàn)在信息融合過程中所遇到的一些難以解決的問題，其中融合中的數(shù)據(jù)配準問題就是其中之一。因為多源信息融合中時空配準問題是多源信息融合系統(tǒng)所必須具備的先期處理過程。為了確保對多傳感器數(shù)據(jù)進行無誤差的轉換，常需要進行多傳感器的配準處理，否則未經(jīng)配準的傳感器組

3、合可能導致比單獨使用一個傳感器時還差，甚至會產(chǎn)生與實際情況相反的結果。為了提高多平臺信息融合系統(tǒng)的整體性能，研究多平臺多傳感器的時空配準問題，無論是在理論上還是實用上都具有非常重大的意義。本文研究了多平臺多傳感器的時間、空間配準算法，主要對空間配準算法進行了深入的研究。 本文首先簡要地介紹了一下該課題的研究意義，回顧了國內(nèi)外已有的時空配準算法，總結了現(xiàn)有的卡爾曼濾波算法、最小二乘算法和極大似然配準算法。它們都是基于二維區(qū)域性平面

4、內(nèi)的立體投影法，不可避免的帶來了數(shù)據(jù)的誤報和配準模型的不準確性。其次，簡要地介紹了目前的數(shù)據(jù)融合的基本方法、常用坐標系和一些成熟的估計理論。 為了克服二維區(qū)域性平面中立體投影所產(chǎn)生的影響，本文推導了基于三維立體投影的無味卡爾曼濾波的配準算法，在傳感器的姿勢誤差較小的情況下，該算法解決了最小二乘算法中沒有考慮量測噪聲的影響以及卡爾曼濾波算法中存在的問題。為了解決多平臺多傳感器的配準問題，本文推導了基于地心坐標轉換的配準算法，該算法將