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信息融合系统中态势估计技术研究及系统实现
作 者: 陈铁军
导 师: 余小游
学 校: 湖南大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 信息融合 态势估计 粗糙集 Vague集 证据理论 ArcGIS
分类号: TP202
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
随着数字信息社会的飞快发展,特别是计算机技术、微电子技术、通信技术与传感技术的发展,导致现代战争的多样性与复杂性日益提高,单一传感器已经无法保证在任何时刻都能提供准确有效的信息。为达到准确、处理及时与可靠的目标,迫使系统需要对多种传感器的信息进行有效的综合,面向各种复杂应用对象的多传感器信息融合系统不断出现。其中态势估计是信息融合系统中的高层次关键信息技术,提供实时估计与辅助决策能力对现代战场具有非常重要意义。本文旨在研究态势估计方法,并把该方法应用于实际态势估计系统中。具体的研究内容和成果如下:(1)简要介绍了态势估计的相关理论,它是信息融合系统中的二级融合,为决策级融合,其实质就是对提取的态势元素进行觉察、理解与预测的过程。(2)分析了近十几年来一些常用的态势估计方法,由于估计过程过于依赖领域知识,因此本文提出一种基于Rough-Vague集与证据理论的态势估计方法:利用目标历史数据获取简约决策表,建立事件Vague集进行目标机动事件检测,再运用证据合成公式融合目标不同时刻的事件结果,获得最终的态势估计结果。此方法的事件检测过程不需要任何领域知识。(3)基于ArcGIS(一种地理信息系统软件)设计并实现了态势估计系统。系统采用C/S模式,一级融合输出的态势数据都存储在服务器上,客户端应用程序通过ADO.NET与ArcGIS提供的中间件访问服务器上的数据并对其进行处理。该系统通过ArcGIS Engine提供的接口实现了二维目标展示、目标轨迹展示与回放以及三维目标展示,而且实现了提出的态势估计方法,并把结果提供给用户查询以及在GIS图层展示出来。通过评估测试可知,系统具有较好的估计性能,并能够快速流畅地更新目标,对指挥者做出正确决策起到了很好的辅助作用。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-8 目录 8-10 插图索引 10-12 附表索引 12-13 第1章 绪论 13-19 1.1 课题研究背景和意义 13-14 1.2 态势估计国内外研究现状 14-17 1.2.1 信息融合研究现状 14-15 1.2.2 态势估计研究现状 15-17 1.3 本文的主要研究内容和组织结构 17-19 1.3.1 主要研究内容 17 1.3.2 论文的组织结构 17-19 第2章 态势估计理论基础 19-27 2.1 信息融合 19-23 2.1.1 信息融合的定义 19-20 2.1.2 信息融合系统的功能模型 20-21 2.1.3 信息融合的级别 21-23 2.2 信息融合系统中的态势估计 23-24 2.3 态势估计的功能模型 24-26 2.4 小结 26-27 第3章 态势估计方法 27-45 3.1 常用的态势估计实现技术 27-35 3.1.1 贝叶斯网络 27-29 3.1.2 黑板模型 29-31 3.1.3 模板匹配 31-33 3.1.4 D-S 证据理论 33-35 3.2 基于 Rough-Vague 集与证据理论的态势估计 35-44 3.2.1 粗糙集 35-38 3.2.2 Vague 集 38-39 3.2.3 方法思想 39 3.2.4 方法过程 39-41 3.2.5 实例分析 41-44 3.3 小结 44-45 第4章 基于 ArcGIS 的态势估计系统 45-62 4.1 ArcGIS 概述 45-49 4.1.1 地理信息系统概述 45-46 4.1.2 ArcGIS 体系结构 46-47 4.1.3 ArcGIS 二次开发 47-49 4.2 系统总体设计 49-53 4.2.1 系统结构设计 49-50 4.2.2 系统功能设计 50 4.2.3 系统数据库设计 50-53 4.2.4 软件开发环境 53 4.3 系统功能实现 53-57 4.3.1 系统界面设计 53-54 4.3.2 二与三维地图展示 54 4.3.3 二维目标展示 54-55 4.3.4 二维目标轨迹展示与回放 55 4.3.5 三维目标展示 55-56 4.3.6 二三维联动 56 4.3.7 态势估计模块 56-57 4.4 系统评估与测试 57-61 4.4.1 估计性能评估 57-59 4.4.2 模拟运行测试 59-60 4.4.3 系统效率测试 60-61 4.5 小结 61-62 总结和展望 62-63 参考文献 63-67 致谢 67-68 附录 A(攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录) 68-69 附录 B(攻读硕士学位期间所参与的学术科研活动) 69
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 一般性问题 > 设计、性能分析与综合
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