分布式多源信息融合算法研究与仿真平台开发

摘要

信息融合技术是国防军事和民用领域中研究的热点问题，在相关领域尤其是目标跟踪领域具有广泛的应用前景。多源信息融合技术可以将采集自各信息源的不完整信息加以综合分析，降低其不确定性，从而提高系统指挥决策的快速性和正确性。本文主要研究了分布式多源信息融合系统，对其中的航迹关联和航迹融合两个关键技术进行深入研究，并利用计算机技术和仿真建模技术构建了由剧情产生仿真平台和信息融合仿真平台组成的多源信息融合仿真系统。论文主要研究工作和取得的成果如下：
　　首先，论文概述了多源信息融合技术的应用和发展，概括总结了多源信息融合的功能模型和结构模型，并介绍了信息融合仿真平台的研究意义和发展趋势。在分析了结构模型所需通信量和各自优势后，对分布式多源信息融合结构进行深入研究并对相关基础理论进行了概括总结。
　　其次，论文对分布式融合系统中的航迹关联和航迹融合两项关键技术做进一步分析研究。论文对目前广泛采用的加权、修正、双门限航迹关联算法和简单融合、协方差加权融合航迹融合算法进行了总结讨论。在此基础上，提出一种三雷达基于双门限技术航迹关联与航迹融合算法，通过仿真实例，证明了该算法的有效性。
　　然后，论文采用结构化分析的软件设计方法，遵循功能模块化的原则构建了剧情产生仿真平台，主要功能是为多源信息融合算法提供实验数据。该平台主要的功能模块有：场景想定模块、数据处理模块、通信模块、视图显示模块和视图控制模块。通过添加各类运动或静止目标，设定雷达探索规则等操作想定战场场景从而产生仿真数据。平台在其软件界面实现了仿真场景实时显示的同时，通过基于UDP/IP的通信模块实现了仿真数据与融合中心的数据传输。
　　最后，在VC++6.0开发环境下，论文设计了一个能够实现目标跟踪和信息融合完整流程的软件系统。该系统主要由六个模块组成：坐标系加载模块，数据加载模块，算法处理模块，结果显示模块，误差显示模块，视图操作模块。论文以三雷达目标跟踪算法为例，测试和验证该信息融合平台的实用性和通用性，并测试了由第三方提供的目标数据，进一步验证了该仿真平台的兼容性和易扩展性，从而为后续研究提供了一个基础应用平台。

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目录

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 论文主要研究内容和安排

第2章 分布式多源信息融合基础理论

2.1 引言

2.2 分布式信息融合结构模型

2.3 分布式多源信息融合航迹文件管理

2.4 分布式多源信息融合中的航迹关联

2.5 分布式多源信息融合中的航迹融合

2.6 本章小结

第3章 分布式多源信息融合中的航迹关联与航迹融合算法

3.1 引言

3.2 多源多目标航迹关联算法

3.3 多源多目标航迹融合算法

3.4 三雷达基于双门限技术航迹关联与融合算法

3.5 本章小结

第4章 战场剧情产生仿真平台设计与实现

4.1 引言

4.2 平台需求分析和设计思想

4.3 基于UML系统模型设计

4.4 模块详细设计

4.5 剧情产生平台仿真实现

4.6 本章小结

第5章 信息融合仿真平台设计与实现

5.1 引言

5.2 平台需求分析和设计思想

5.3 基于UML系统模型设计

5.4 系统详细设计

5.5 多源信息融合平台仿真实现

5.6 本章小结

第6章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附 录

作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目