信息融合系统中态势估计技术研究及系统实现

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。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 态势估计国内外研究现状

1．2．1 信息融合研究现状

1．2．2 态势估计研究现状

1．3 本文的主要研究内容和组织结构

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 论文的组织结构

第2章 态势估计理论基础

2．1 信息融合

2．1．1 信息融合的定义

2．1．2 信息融合系统的功能模型

2．1．3 信息融合的级别

2．2 信息融合系统中的态势估计

2．3 态势估计的功能模型

2．4 小结

第3章 态势估计方法

3．1 常用的态势估计实现技术

3．1．1 贝叶斯网络

3．1．2 黑板模型

3．1．3 模板匹配

3．1．4 D-S证据理论

3．2 基于Rough-Vague集与证据理论的态势估计

3．2．1 粗糙集

3．2．2 Vague集

3．2．3 方法思想

3．2．4 方法过程

3．2．5 实例分析

3．3 小结

第4章 基于ArcGIS的态势估计系统

4．1 ArcGIS概述

4．1．1 地理信息系统概述

4．1．2 ArcGIS体系结构

4．1．3 ArcGIS二次开发

4．2 系统总体设计

4．2．1 系统结构设计

4．2．2 系统功能设计

4．2．3 系统数据库设计

4．2．4 软件开发环境

4．3 系统功能实现

4．3．1 系统界面设计

4．3．2 二与三维地图展示

4．3．3 二维目标展示

4．3．4 二维目标轨迹展示与回放

4．3．5 三维目标展示

4．3．6 二三维联动

4．3．7 态势估计模块

4．4 系统评估与测试

4．4．1 估计性能评估

4．4．2 模拟运行测试

4．4．3 系统效率测试

4．5 小结

结论

参考文献

致谢

附录A (攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录)

附录B (攻读硕士学位期间所参与的学术科研活动)