多传感器光测系统数据融合技术的应用研究

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1、中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）博士学位论文多传感器光测系统数据融合技术的应用研究姓名：谭振江申请学位级别：博士专业：机械制造及其自动化指导教师：邢忠宝20030101中国科学院博士学位论文：多传感器光测系统数据融合技术的应用研究图表索引表1．1．1国外靶场典型电影经纬仪主要性能表⋯⋯⋯⋯图1．1—1本文的主体结构安排示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表2．1—1多传感器单一目标观测数据集⋯⋯⋯⋯⋯图2．1．2融合顺序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图2．2—1多传感器数据融合过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图2．4．1串联融合方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯图2．4—2并联融合方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图2。5．I数据融合系统的功能模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图2．6．1军事上数据融合系统的功能模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图2．6—2中心式融合数据处理结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图2．6—3自主式融合数据处理结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图2．6．4混合式融合数据处理结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图2．7—1D—s方法的推理结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．图2．7—2D—S证据推理在多传感器数据融合中的应用过程图2．7．3多传感器数据融合聚类分析的方法⋯⋯⋯⋯．．图2．7—4人工神经网络的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．1

3、．1目标和测量站关系示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．2．2光电经纬仪机上外观图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图3．3—1光电经纬仪跟踪系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．3．2速度回路框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．3．3电视跟踪系统结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．3．4数字引导系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．3．5半自动跟踪系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．4．1红外自动跟踪系统原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图3．5．1光电经纬仪电视自动跟踪系统原理框图⋯⋯⋯⋯⋯图4．1．1光电经纬仪电控系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图4．1．2通讯接口关系框图⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯V．．⋯⋯⋯．．J)⋯．．⋯⋯⋯．】5⋯⋯．．⋯．16．．⋯⋯．⋯．⋯，．．．．19⋯⋯⋯⋯⋯．．20⋯．．⋯⋯⋯⋯20’』．．．一⋯⋯．．28⋯～⋯⋯⋯⋯．36⋯⋯⋯．⋯⋯⋯38．．．．．．．．．．．．39⋯⋯一⋯．⋯⋯41⋯⋯⋯⋯⋯⋯42．．．．．．．．．．．．42⋯⋯⋯⋯⋯．44．．．⋯⋯．，⋯⋯．46．．．．．．．⋯．．．．．．．．．47中国科学院博士学位论文：多传感器光测系统数据融合技术的应用研究图4．2—1光电经纬仪跟踪测量系统数据融合结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．图4．3一I基于信息融合的控制结构⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图4．4一IAMALGAMATION()融合函数流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图4．5—1线性系统的状态估计(一个循环)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图5．1一l目标慢速方位角、高低角随时间的变化规律⋯⋯⋯⋯图5．1—2方位角和高低角合成图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图5．1—4目标中速方位角、高低角随时间的变化规律⋯⋯⋯⋯图5．I一5目标快速方位角、高低角随时间的变化规律⋯⋯⋯⋯⋯图5．1．6实际目标方位角、高低角随时间的变化规律⋯⋯⋯⋯．图5．2—1101点3次多项式拟合曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．图5．2—221点3次多项式拟合曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯图5．3—1快速靶标的实测与预测位置、速度曲线对比图⋯图5．3．2中速靶标的实测与预测位置、速度曲线对比图⋯图5．3—3慢速靶标的实测与预测位置、速度曲线对比图．．图5．4一i自适应加权数据融合模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表5．4—1根据融合传感器不同精度确定权系数附录表不同焦距的摄影静态精度计算表不同焦距的摄影动态精度计算表跟踪架各单项误差⋯⋯⋯⋯⋯⋯经纬仪综合测量误差分析V．48．．49．．．52．．57．59．．60．60⋯61．．62，63⋯63．6667．67．69．．70．8"7．．87．．88．．89长春光学精密机械与物理研究所博士学位论文原创

7、性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本文完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：珊z。弓2003年一7月少罗日。i中国科学院博士学位论文：多传感器光测系统数据融合技术的应用研究摘要数据融合(DateFusion)是多源信息综合处理的一项新技术，它将来自某一客体的多源信息加以合成，产生比单一信源更精确、更可靠、更全面的估计和判决。“

8、数据融合”一词出现在：二十世纪七十年代初期，并于八十年代发展成一项专门的技术，它是人类模仿自身信息处理能力的