C~3I信息融合评价指标体系优化方法研究

测试评估系统在C3I信息融合的发展过程中起着极其重要的作用;文章讨论了信息融合系统评估的一般理论和利用粗糙集理论的属性约简算法对多传感器信息融合的跟踪评价指标集进行优化的方法,为建立一个适应多个领域的融合评价平台提供了一个可行性方案,针对移动目标构建了航迹模拟系统的评价指标,并对其进行了优化,给出了一些用于定量评估的性能指标的定义和测试评估系统的构建方法及过程,并基于软总线结构进行了软件设计;通过实例分析,使得该评估指标体系的可靠性和实用性得到了验证。     

基于粗集的信息融合系统评价指标体系优化研究与实现

测试评估系统在C3I信息融合的发展过程中起着极其重要的作用。讨论信息融合系统评估的一般理论和利用粗糙集理论的属性约简算法,对多传感器信息融合的跟踪评价指标集进行优化的方法,为建立一个适应多个领域的融合评价平台提供一个可行性方案,针对移动目标构建了航迹模拟系统的评价指标,并对其进行了优化,给出了一些用于定量评估的性能指标的定义和测试评估系统的构建方法及过程,并基于软总线结构进行了软件设计。通过实例分析,使得该评估指标体系的可靠性和实用性得到了验证。     

多目标跟踪系统数据融合算法的性能评估

通过构建一个多传感器信息融合算法的仿真测试系统,模拟了多种实际战场环境,对不同信息融合算法的测试结果的统计与分析;综合性能评估领域已有的研究成果,建立了完整的多目标跟踪数据融合算法性能评估的通用的指标体系;针对基于声传感器布阵的多目标跟踪系统,提出了系统时间延迟的统计方法;最后,通过蒙特卡罗仿真实验的多次测试,验证了该指标体系能够很好地反映多目标跟踪系统数据融合算法的基本性能.     

多传感器信息融合性能的测试与评估

讨论了信息融合系统性能评估的一般性理论和方法，以军事上的应用为背景建立了信息融合性能指标体系。通过软件测试的方法，对融合算法进行测试与评估。提出了一种用于多传感器信息融合性能测试与评估的系统结构，并以一个舰艇信息融合系统为例，讨论了评估其航迹相关性能时的测试步骤，给出了部分性能指标的计算方法。     

多传感器数据融合在爬架控制系统中的应用

针对传统爬架控制系统存在安全性评估不全面、报警准确率低的缺陷,提出了一种基于多传感器数据融合技术以提高爬架控制系统安全预警性能的方法.该方法通过传感器采集爬架载荷、倾斜角度和爬升速度等数据,利用BP神经网络对数据进行融合,并对系统的安全性能做出评估.详细介绍了融合算法、训练过程、系统硬件构成和软件实现.测试结果表明:该方法不仅能多角度评估系统的安全性,而且能提高爬架控制系统报警准确性,从而提高爬架系统的可靠性.     

基于Dempster-Shafer证据融合的航空公司运行监察方法

对现行航空公司运行监察方式进行了分析,指出目前监察过程中存在的不足.在分析影响航空公司运行的各类因素的基础上,结合DS(Dempster-Shafer)证据融合理论,提出了适用于航空公司运行监察评估的方法.该方法可以对多位专家评分形成的模糊以及不确定信息进行融合从而得到更客观的评价结果.实例验证结果证明该方法能够得到客观准确的评估结论,且实施过程简单.     

基于扩展DPN的CPS混成行为时效建模与综合评估

信息物理融合系统行为是一种由离散计算过程与连续物理动态过程深度融合并紧密交互的混成行为.在CPS设计早期对信息系统实体的信息实体的关键监控参数、实时指标,以及物理系统设施的连续行为规律进行综合评估,是这类系统进一步设计与实现的基础.基于扩展DPN语义,以某智能车CPS系统自主行进紧急避障过程为研究对象,建立了其信息物理混成行为的Petri网模型,以融合并集中体现各关键参数和指标的时序协作效应;通过对该模型的仿真运行,实现了CPS行为的在线观测与综合评估.该方法为CPS子系统关键设计指标的综合合理性评估及其组合设计提供了一种解决途径.     

基于多源信息加权融合的研制阶段测试性评估方法

装备在研制阶段通常缺乏有效的试验和使用数据,其测试性水平往往难以评估,针对上述问题,提出基于多源信息加权融合的研制阶段测试性评估方法;方法综合考虑了装备研制阶段可利用的仿真信息、专家经验信息以及类似装备的历史信息,构建了以3类信息为基础的装备测试性指标值密度分布函数,同时依据可信度原则确定了3类信息的融合权重;在此基础上,利用证据折扣组合方法评估装备当前的测试性水平;最后,通过案例应用证明了该方法的有效性。     

分布式信息融合系统的性能评估方法

针对分布式信息融合系统的特点,讨论了一种适用于分布式信息融合系统的性能评估方法.提出了一个具有4个一级指标的性能评估体系,每个一级指标下面又有若干个二级指标.以一个分布式舰载多传感器信息融合系统作为仿真平台进行仿真实验,讨论了实验步骤,给出了实验结果.仿真结果表明,本评估体系能对分布式信息融合系统的各个方面作比较全面、准确的评估.     

基于证据推理的动态系统安全性在线评估方法

综合考虑动态系统历史记录、当前状态以及未来退化趋势信息来对其安全性进行在线评估是极其重要的.本文提出了一种基于证据推理（Evidential reasoning,ER）的安全性在线评估方法.该方法先融合多个安全性指标获得各个时刻的安全性状态,而后融合系统"历史"、"当前"、"未来"时刻的安全性状态,评估得到系统的综合安全性水平.首先,建立了基于三阶Volterra滤波器的在线预测模型,预测指标未来信息;然后,建立了指标最优自适应权重求取模型,计算并更新指标实时权重;最后,提出了基于证据推理方法的融合框架,对"历史"、"当前"、"未来"时刻的信息进行融合,得到系统当前时刻的综合安全性评估结果.通过对某惯性平台系统的安全性评估实例验证了所提方法的有效性.     

基于不确定性的数据融合系统性能评估

提出了一种基于不确定性的数据融合系统性能评估方法。数据融合的目的是为了提高融合后的信息量，信息不确定度的降低就相当于信息量的增加，本文从广义信息论出发度量信息不确定度，通过比较融合前后系统信息的不确定度来度量融合系统的性能。给出多目标系统中计算信息不确定度归一化变化的方法，实现了融合系统性能的定量评估。     

MEMS惯性传感器ADIS16355在姿态测量中应用研究

为了实现惯性导航控制,需获取控制对象的姿态角信息,设计了基于MEMS惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算运动载体的姿态角。介绍了ADIS16355的基本功能模块,阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的方法并给出了卡尔曼滤波算法迭代过程,基于ARMv7架构的Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了测量姿态角的验证实验,测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定运动物体实时姿态角,其误差一般在?1?左右。     

MEMS惯性传感器ADIS16355在姿态测量中的应用

设计了基于微电子机械系统(Microelectro mechanical system,MEMS)惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算运动载体的姿态角。介绍了ADIS16355的基本功能模块,阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的方法并给出了卡尔曼滤波算法迭代过程。基于ARMv7架构的Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了测量姿态角的验证实验。测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定运动物体实时姿态角,其误差一般在±1°左右。     

一种基于MEMS传感器的无人飞艇航姿测量系统

提出了一种基于微机电系统(MEMS)惯性传感器的航姿测量系统。分析了一些传统姿态解算算法融合过程中的不足,提出一种高效的融合算法,利用梯度法将加速度计和磁力计对地球重力场和磁场矢量的观测量去修正陀螺给出的姿态信息。针对实际测量系统中振动对姿态的干扰问题,提出切比雪夫II型低通数字滤波器进行传感器数据预处理,并结合运动状态修正融合算法从而进一步抑制振动。通过实验表明:该系统的算法具有较低的计算负荷,能有效地估计出姿态,抑制振动有害加速度对姿态估计的影响,测量动态误差小于2°,静态误差小于0.8°。     

基于可拓理论与信息融合的煤矿井下环境安全等级评判方法*

提出了一种基于信息融合技术和可拓原理的煤矿井下环境安全等级评价新方法。依据煤炭生产现场的实际情况,应用可拓原理和基于多因素优化融合的思想,建立了煤矿井下环境安全等级的物元评价模型。该模型能够完整反映矿井环境的安全等级,实现了对矿井环境信息的定性与定量的集成描述。运用此方法对某矿井安全进行等级评判,得出的结论符合实际情况与工程实际,验证了该方法的有效性和可行性。     

小样本ATS测量不确定度评定方法研究

提出一种基于灰色系统理论和贝叶斯信息融合理论评定小样本自动测试系统（Automatic Test System,ATS）测量不确定度的新方法。该方法在已有测量不确定度灰色评定模型的基础上,引入灰色关联理论,建立新灰色评定模型,并引入贝叶斯信息融合思想,融合历史测量数据和当前测量数据的评定结果,得到最终测量不确定度。以某ATS测量链中具体的传递单元作为实例,按该方法计算测量不确定度,并将评定结果与其他常用方法评定结果进行比较,达到很好的一致性,且该方法评定小样本ATS静态测量得到的结果准确度高,评定小样本ATS动态测量,更符合其动态测量特性且计算量小。     

A new image fusion performance metric based on visual information fidelity

Because subjective evaluation is not adequate for assessing work in an automatic system, using an objective image fusion performance metric is a common approach to evaluate the quality of different fusion schemes. In this paper, a multi-resolution image fusion metric using visual information fidelity (VIF) is presented to assess fusion performance objectively. This method has four stages: (1) Source and fused images are filtered and divided into blocks. (2) Visual information is evaluated with and without distortion information in each block. (3) The visual information fidelity for fusion (VIFF) of each sub-band is calculated. (4) The overall quality measure is determined by weighting the VIFF of each sub-band. In our experiment, the proposed fusion assessment method is compared with several existing fusion metrics using the subjective test dataset provided by Petrovic. We found that VIFF performs better in terms of both human perception matching and computational complexity.