信息融合系统工程设计准则的研究

摘要

论文以协同开发，提高所开发系统的可比性、互联性、可重用性及经济性为目的，引入资源管理、数据融合树、企业体系结构设计系统工程方法等新概念新方法，对信息融合系统功能模型、体系结构设计方法、位置级融合关键算法、信息融合系统工程方法、基于资源管理的信息融合系统工程等进行深入研究。　　论文进行了JDL功能模型功能层次划分及定义的修正，给出了改进的JDL功能模型，该模型为信息融合系统提供了一个先进的通用模型。论文在探讨数据融合树基本概念的基础上，创新性地给出了基于数据融合树的信息融合系统体系结构设计方法，并应用此方法进行了特定C3I信息融合系统体系结构的设计。实践表明本文所提出的方法使信息融合系统体系结构的设计和描述更加规范和完备，提高了所开发系统之间的可比性。面向工程应用的复杂非理想化的实际环境，论文创新性地改进优化了目标跟踪滤波、航迹相关及融合算法。算法的仿真实验表明，目标跟踪滤波算法得到的航迹较原航迹光滑且误差较小，航迹相关模型检验准确，航迹融合现实可行且具有可信性。论文在分析传统瀑布型系统工程方法和企业体系结构设计方法的基础上，给出了传统与企业体系结构方法相结合的新的信息融合系统工程方法，深入研究了该方法的设计过程及设计产品描述，给出了需求分析矩阵、设计结果描述矩阵等设计产品，为信息融合系统的协同开发，不同设计方案、不同系统间技术的比较提供了条件。最后论文研究给出了资源管理的功能模型及信息融合和资源管理的DNN结构，详细论述了基于资源管理的信息融合系统工程。　　信息融合系统工程设计指导原则的提出是实现协同开发、提高系统可比性可重用性的重要手段，本论文创新性地进行的信息融合系统工程相关技术的研究的成果为设计指导原则的提出打下了一定的理论基础，成果能够较好地指导信息融合系统的开发实践工作，具有较高的理论与实际意义。

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1本论文的学术背景及理论与实际意义

1.1.1论文研究的学术背景

1.1.2论文研究的理论与实际意义

1.2信息融合系统工程关键技术的研究概况

1.2.1信息融合系统功能模型的研究现状及存在问题

1.2.2信息融合系统体系结构设计方法的研究现状及存在问题

1.2.3信息融合算法的研究现状及存在问题

1.2.4信息融合系统工程方法的研究现状及存在问题

1.2.5资源管理在信息融合系统工程中的应用研究

1.3课题来源及论文主要研究内容

第2章信息融合系统功能模型的研究

2.1信息融合系统的JDL功能模型

2.2改进的信息融合系统JDL功能模型

2.2.1 JDL功能模型功能层次划分的修正

2.2.2 JDL功能模型功能层次定义的修正

2.2改进的JDL功能模型在C3I信息融合系统中的应用

2.3.1特定C3I系统的功能结构及其信息融合任务

2.3.2特定C3I信息融合系统的功能模型

2.4 C4ISR系统信息融合功能模型的初步研究

2.5本章小结

第3章基于数据融合树的信息融合系统体系结构设计

3.1基于范例的体系结构—数据融合树

3.2基于数据融合树的信息融合系统体系结构设计方法的原理

3.2.1数据融合树的设计

3.2.2数据融合节点的体系结构设计

3.2.3处理系统的体系结构设计

3.2.4并行处理的结构设计

3.3基于数据融合树的C3I信息融合系统体系结构设计

3.3.1 C3I信息融合系统数据融合树的设计

3.3.2 C3I信息融合系统融合节点的体系结构设计

3.3.3 C3I信息融合系统处理系统的体系结构设计

3.3.4 C3I信息融合系统并行处理结构设计

3.4本章小结

第4章位置级融合关键算法的研究

4.1空中目标跟踪滤波算法的研究

4.1.1广义卡尔曼滤波算法

4.1.2广义卡尔曼滤波器对于飞机跟踪滤波的应用

4.1.3广义卡尔曼滤波算法的仿真试验

4.2航迹相关算法的研究

4.2.1航迹相关的数学模型

4.2.2航迹相关算法的仿真试验

4.3航迹融合算法的研究

4.3.1航迹融合数学模型的建立

4.3.2航迹融合算法的仿真试验

4.4本章小结

第5章信息融合系统工程方法的研究

5.1企业体系结构概念

5.2基于传统与企业体系结构方法的信息融合系统工程方法研究

5.2.1传统瀑布型信息融合系统工程方法

5.2.2基于传统与企业体系结构方法的信息融合系统工程方法的原理

5.3信息融合系统的设计过程及设计产品描述方法的研究

5.3.1应用体系结构设计及设计产品描述方法的研究

5.3.2系统体系结构设计及设计产品描述方法的研究

5.3.3数据融合节点设计及设计产品描述方法的研究

5.4本章小结

第6章基于资源管理的信息融合系统工程的研究

6.1将信息融合系统工程作为资源管理问题

6.2资源管理的功能模型及信息融合和资源管理的DNN结构

6.2.1资源管理的功能模型

6.2.2信息融合和资源管理的DNN结构

6.2.3 C3I信息融合系统的DNN结构

6.3基于资源管理的信息融合系统工程

6.4本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢