多傳感器信息融合技術(shù)是什么有什么功能作用

早在20世紀(jì)的時(shí)候，多傳感器信息融合技術(shù)就已經(jīng)發(fā)展起來(lái)，它是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把多傳感器或者多源的信息和數(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。多傳感器信息融合技術(shù)的使用，給人們的工作和生活帶來(lái)了很大的便利，促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展。

一、多傳感器信息融合的定義

多傳感器信息融合是利用人們熟知的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使用特定的準(zhǔn)則對(duì)多傳感器當(dāng)中的信息以及數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析和處理，從而完成一整套信息處理的過(guò)程。多傳感器的信息融合技術(shù)最早是在軍事領(lǐng)域中使用的，如果是在軍事領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用多傳感器信息融合，就可以將其定義為處理探測(cè)，它在估計(jì)和互聯(lián)等方面有著比較深入的研究，可以從中獲取到更準(zhǔn)確無(wú)誤的身份估計(jì)、威脅估計(jì)和狀況，所以，能夠?yàn)檐娛滦袠I(yè)帶來(lái)更多便利。多傳感器在社會(huì)不斷地進(jìn)化過(guò)程中，已經(jīng)演變成為了信息和數(shù)據(jù)的融合專家，相關(guān)人員的研究表明，多傳感器系統(tǒng)當(dāng)中所包含的信息處理和分析功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類大腦對(duì)信息的理解能力。人類的大腦就是一個(gè)理解、分析、處理信息和數(shù)據(jù)的天然系統(tǒng)，人類眼睛所看到的一切和耳朵所聽(tīng)到的一切都會(huì)匯集到大腦處，將每一種視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)或者嗅覺(jué)進(jìn)行整合處理，再通過(guò)知識(shí)去估計(jì)它，這樣一來(lái)，人類就了解了周圍的一切。多傳感器信息融合技術(shù)也是同樣的概念，只是其系統(tǒng)中所存在的對(duì)信息、數(shù)據(jù)的處理能力比常人高出幾十倍，這樣的系統(tǒng)應(yīng)用在各類行業(yè)中，無(wú)疑是一種超高的信息處理功能。只要充分利用多傳感器的資源，并且對(duì)這些傳感器進(jìn)行合理使用，將每個(gè)多傳感器系統(tǒng)當(dāng)中的信息、數(shù)據(jù)在時(shí)間或者空間上進(jìn)行互補(bǔ)，就可以在多傳感器系統(tǒng)當(dāng)中獲得被測(cè)對(duì)象，從而使得多傳感器本身就具有的信息處理等功能更加優(yōu)化。但是要注意的是，在應(yīng)用多傳感器信息融合的時(shí)候，多傳感器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可能會(huì)呈現(xiàn)不同的特征，有的時(shí)候可能是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而有的時(shí)候就是非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，很多時(shí)候數(shù)據(jù)之間是互相支持或者互補(bǔ)的狀態(tài)，而有的時(shí)候數(shù)據(jù)之間是矛盾的，所以在應(yīng)用多傳感器信息融合的時(shí)候一定要對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行關(guān)注。

二、多傳感器信息融合的功能說(shuō)明

（一）校準(zhǔn)

在多傳感器在信息融合時(shí)具有校準(zhǔn)功能，它的作用就是將各個(gè)傳感器中的空間和時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一，但是在實(shí)際應(yīng)用校準(zhǔn)層次的時(shí)候，各個(gè)傳感器信息采集的頻率都是不一樣的，所以就使得傳感器所處的空間也存在差異。由于各個(gè)傳感器是獨(dú)立工作的，針對(duì)這種情況，必須要進(jìn)行相應(yīng)的改良，爭(zhēng)取使各個(gè)傳感器的工作時(shí)間和采集頻率實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，而對(duì)多傳感器系統(tǒng)中各傳感器的時(shí)間、空間校準(zhǔn)方法也有很多種，比較常用的就是內(nèi)插外推法和虛擬融合法。

（二）多傳感器信息融合的方法

多傳感器信息融合技術(shù)應(yīng)用至今，有著非常多的應(yīng)用方法，在所有方法當(dāng)中較為成熟的方法包括了聚類分析法、證據(jù)理論法、DS 算法、最優(yōu)理論法等。近年來(lái)，還研發(fā)出了一種新的信息融合方法，那就是計(jì)算機(jī)智能方法，其中包括了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波分析理論以及模糊集合理論等，計(jì)算機(jī)智能方法在研發(fā)出來(lái)短時(shí)間內(nèi)就得到了廣泛應(yīng)用，可見(jiàn)其融合效果是相當(dāng)不錯(cuò)的。

三、多傳感器信息融合的應(yīng)用

（一）多傳感器信息融合在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

為了國(guó)家的安寧，每個(gè)國(guó)家在軍事領(lǐng)域都投入了大量的財(cái)力、人力及物力，我國(guó)也在多傳感器信息融合技術(shù)方面進(jìn)行了大量投入，并已獲得了較好的成果。英國(guó)和美國(guó)等多個(gè)國(guó)家已經(jīng)研究出來(lái)了很多種軍用系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都具備較好的信息融合功能，英國(guó)所研發(fā)出來(lái)的多傳感器信息融合系統(tǒng)就包括了“炮兵智能信息融合系統(tǒng)”以及“機(jī)動(dòng)和控制系統(tǒng)”等。英國(guó)研發(fā)的“分布數(shù)據(jù)融合”最巧妙的地方就在于其是使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)當(dāng)中的分布式技術(shù)組合而成，而我國(guó)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)都是采用的集中式數(shù)據(jù)，所有的信息或者數(shù)據(jù)都是在一個(gè)層次完成的。集中式信息融合系統(tǒng)有一個(gè)劣勢(shì)就是，假如中心節(jié)點(diǎn)被破壞或者遭到了攻擊，就會(huì)給整個(gè)多傳感器信息融合系統(tǒng)造成損傷，但是分布式信息融合就不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。所有的運(yùn)行都是在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行的，這樣一來(lái)，即使某個(gè)節(jié)點(diǎn)遭到了攻擊或者破壞，也不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩塌。研發(fā)這種系統(tǒng)的英國(guó)公司已經(jīng)對(duì)這種系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并取得圓滿成功，該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)涉及到了八個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)，在這些節(jié)點(diǎn)當(dāng)中采用了組網(wǎng)互聯(lián)的方式，這個(gè)系統(tǒng)可以將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自主布局，如果定位雷達(dá)發(fā)現(xiàn)了敵人，自主式無(wú)人駕駛機(jī)就會(huì)接收到信息，并且飛往相關(guān)區(qū)域查看情況，監(jiān)視雷達(dá)可以在地面上進(jìn)行跟蹤，它對(duì)指定的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，就算跟蹤的目標(biāo)沒(méi)有在視線以內(nèi)，也可以時(shí)刻保持著虛擬跟蹤或者虛擬警戒。如果其中某架自主式無(wú)人駕駛機(jī)飛越了傳感器，無(wú)人駕駛機(jī)也可以把這個(gè)傳感器引入到原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，這一優(yōu)勢(shì)是很多系統(tǒng)無(wú)法相比的，這樣一來(lái)，將使多傳感器系統(tǒng)中采集到的信息數(shù)據(jù)更具準(zhǔn)確性和安全性。

（二）多傳感器信息融合在民事領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展，多傳感器信息融合技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到民用領(lǐng)域，并且在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到了非常好的應(yīng)用效果，其主要應(yīng)用在智能交通和工業(yè)機(jī)器人的故障診斷以及汽車無(wú)人駕駛等方面。在汽車無(wú)人駕駛的應(yīng)用上，多傳感器信息融合技術(shù)采用控制系統(tǒng)完成了汽車的無(wú)人駕駛。這個(gè)系統(tǒng)安裝了定位系統(tǒng)、慣性傳感器、數(shù)字地圖等多種功能，能夠?qū)崟r(shí)控制汽車的行駛方向，并且還能夠自動(dòng)檢測(cè)出地面地段的形狀，同時(shí)，該系統(tǒng)還可以對(duì)前方的路況、障礙物進(jìn)行檢測(cè)，使得無(wú)人駕駛汽車更具安全性和穩(wěn)定性。無(wú)人駕駛汽車被研發(fā)出來(lái)后，不少人懷疑其安全性，但實(shí)踐證明，應(yīng)用多傳感器信息融合技術(shù)的無(wú)人駕駛汽車具備足夠的安全性。

在多傳感器信息融合技術(shù)的不斷的發(fā)展中，雖然系統(tǒng)當(dāng)中仍存在一定的劣勢(shì)，相關(guān)研究人員也在不斷對(duì)其進(jìn)行研發(fā)和改良，但多傳感器信息融合的應(yīng)用促進(jìn)了我國(guó)的現(xiàn)代化發(fā)展，也為我國(guó)軍民領(lǐng)域事業(yè)發(fā)展提供了良好的發(fā)展條件，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，多傳感器信息融合技術(shù)必將推動(dòng)我國(guó)更多行業(yè)和領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更好的發(fā)展。