时间配准在多传感器数据处理中的应用.pdf

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1、仪器仪表用户旦廑旦旦doi：10．3969／j．issn．1671-1041．2011．03．022时间配准在多传感器数据处理中的应用李莉(中国人民解放军92941部队96分队，葫芦岛125000)摘要：在应用多传感器进行数据采集的系统中，需要对源于同一目标、同一时刻的不同传感器数据进行融合处理，但由于各传感器的工作方式、传输时延等原因造成数据不同步的问题。因此，在对多传感器数据融合前，应该对多传感器数据进行时间配准。本文提出了采用内插、外推时间配准法解决多传感器时间配准问题，通过仿真验证。该算法可以较好的解决问题。关键词：数据融合：时间配准；最小二乘法中图分类号：TB431．8文献标志码

2、：BRegistrationandmoretimeprocessingofsensordataLILi(PLA92941—96，Huludao125000，China)Abstract：Inmulti—sensordatafusionsystem，Sincethesensorswork，thereasonsfordelay，etc．Fusioncenterreceivedfromthesensormeasurementdataisasynchronous．Datafusionfromtheneedforthesamegoals，thesametimethediferentsensordat

3、aprocessing．Asaresult，multi-sensordatafusionoftheformer，shouldbemulti-sensordataregistra-tiontime．Inthispaper，twotimeregistrationalgorithm，andcomparedKeywords：datafusionregistration；timeleast；squaremethod0引言动目标而异，目标的状态可分为静止、低速运动、高速在多传感器数据融合中，由于参与融合的各个传运动，对应融合时问片可选为小时、分钟，或秒级；感器精度不同，其对目标的测量周期不同步，且具有

4、2)将各传感器观测数据按测量精度进行增量不同的传输时延等原因，导致融合中心接收到的不同排序；传感器的测量数据存在数据异步问题，这些测量数据3)将各高精度观测数据分别向最低精度时间点不能反映目标同一时刻的运动状态。因此，在对多传内插、外推，以形成一系列等间隔的目标观测数据。感器数据融合前，应该对多传感器数据进行时问配准同一时间片内的观测数据通常有多个，对作匀的处理，否则，对未经配准的多传感器数据进行融合速直线运动的目标，在同一时间片内，由时间t外推处理，可能得到比单一传感器更差的结果，甚至会产到时问t：，速度不变，如图1所示。生一些不真实的虚假信息。时间配准的意义在于：对高度测量a各传感器采

5、集的目标观测数据采取一定的算法，将各测量值推算到统一的观测时问点上。本文推导了基低度测量blIl===-_·：===：于内插、外推时间配准法和最小二乘的时问配准方图1外推时间配准法，给出了这两种算法的数学模型，并对这两种算法高精度时间点a向低精度时间点b归结算法如进行分析比较。下：对于位置坐标X=[Y]有如下形式的归结1内插、外推时间配准法算法：内插、外推法是在同一时间片内，对各传感器采。161261。61集的关于目标的观测信息进行内插、外推，将高精度。l62。62观测时间上的数据推算到低精度时间的观测点上，以达到两类传感器时间上的同步。其具体算法是：66。61)取定时间片TM：时间片的划

6、分要随具体的运欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布产品广告信息ElCVO1．182011No．365旦应用塞旦墨壹旦一61一2⋯7161一数并令其等于零，得到：：一：一⋯：一：一2(z一)：0×●●●0U一～⋯一因此，可得式(3)的最小二乘解以及相应的方差0阵估值为：l1。2。l。2U=[j三]=()z，+R：仃()(5)00⋯。l2对传感器2_j}时刻的各测量值，融合以后的测量(1)值及测量噪声方差为：对于速度的外推：假设在同一时间片内，目标作童()：c∑+c∑iz匀速直线运动，则由时间点t外推至时问点t：速度不变，即=：。Var=(6)nn十lJ根据以上给出的数学模型，可以通过内插、外推式中，cl

7、=一2／n；c2：6／[凡(n+1)]。法对主／被动雷达数据进行时间配准，以得到基于同一融合时问点的数据～。有了融合以后的传感器2对目标的测量模型式(6)，就可进一步将该信息与传感器1对目标的测量2最小二乘规则配准信息进行融合。基于最小二乘法的非同步信息之间的时间配准3结论补偿，可以将数据压缩“对齐”到任意时刻。本文对两种常用的多传感器时间配准算法进行假设传感器1和传感器2的采样周期分别为和了分析，基于内插、外推的时间配