多傳感器數(shù)據(jù)空間配準(zhǔn)算法研究及工程實現(xiàn).pdf

1、本文課題來源于XXX研究所XXX項目。項目要求在多傳感器數(shù)據(jù)融合前對目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，這里所說的數(shù)據(jù)預(yù)處理是指多傳感器數(shù)據(jù)融合通用模型中第一級處理的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)。本文主要研究多傳感器數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)配準(zhǔn)中的空間配準(zhǔn)，以獲得工程上適用的空間配準(zhǔn)模型和算法。目前，國內(nèi)外大部分研究成果是二維平面內(nèi)的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)?，F(xiàn)有的配準(zhǔn)的模型和算法都是針對系統(tǒng)誤差固定不變。當(dāng)目標(biāo)距離傳感器較遠(yuǎn)時，現(xiàn)有的配準(zhǔn)模型存在問題，不能夠準(zhǔn)確的反映現(xiàn)實環(huán)境模型。當(dāng)系統(tǒng)誤差在改變

2、時，常用的參數(shù)估計算法，不易于在計算機(jī)中實現(xiàn)。為能夠在實際戰(zhàn)場環(huán)境中建立準(zhǔn)確空間配準(zhǔn)模型和求解算法，本文主要研究了以下內(nèi)容：
　　 ⑴明確了多傳感器空間配準(zhǔn)的任務(wù)。根據(jù)實際背景，分析影響空間配準(zhǔn)的因素，給出了空間配準(zhǔn)主要系統(tǒng)誤差來源。
　　 ⑵針對系統(tǒng)誤差在坐標(biāo)變換過程中的發(fā)生改變情況，給出具體的分析。分析結(jié)果為：坐標(biāo)變換對系統(tǒng)誤差的影響是無規(guī)律可循。主要是非線性運算所致，解決的辦法：提前建立目標(biāo)位置坐標(biāo)變換誤差數(shù)據(jù)庫，

3、根據(jù)目標(biāo)位置查找誤差庫進(jìn)行補(bǔ)償。
　　 ⑶對現(xiàn)有模型求解算法進(jìn)行了仿真和分析。得出結(jié)果：通過對最小二乘估計法、廣義最小二乘法和最大似然估計法等算法進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在已知隨機(jī)噪聲誤差分布的前提下，最大似然估計算法要好于前兩個算法，當(dāng)隨機(jī)誤差沒有先驗條件情況下，只能用最小二乘參數(shù)估計算法。采用上述參數(shù)估計算法，系統(tǒng)誤差通常是固定不變的，由于項目的需求系統(tǒng)誤差不是恒定不變的，所以常用的估計算法不再適用。
　　 ⑷根據(jù)距離遠(yuǎn)近建立

4、了空間配準(zhǔn)模型和卡爾曼濾波的算法思想，將系統(tǒng)誤差參數(shù)作為運動狀態(tài)方程，按照傳感器觀測數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換和空間配準(zhǔn)的任務(wù)得出系統(tǒng)誤差參數(shù)觀測方程，使用卡爾曼濾波算法求解。通過場景模擬和仿真，證明了該模型和算法的有效性。最后針對于最新的作戰(zhàn)模型給出了數(shù)據(jù)鏈和雷達(dá)之間的空間配準(zhǔn)模型。
　　 ⑸工程實現(xiàn)。由于實時性強(qiáng)和數(shù)據(jù)量較大，只能在微處理器上實現(xiàn)，選用了Power PC處理器，在VxWorks嵌入操作系統(tǒng)環(huán)境下，使用C語言設(shè)計實現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈