信息融合技术在武器系统中的应用

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1、1引言信息融合技术是一门新兴的数据处理技术，亦称多传感器信息融合技术。它可对多类、多源和多平台传感器所获取的信息自动地进行综合分析，与其它数据处理技术相比，更能快速、准确、连续和全而地提供战场环境态势的综合性结论。随着战场目标的变化，未來导弹所对付的目标，将由原來的以攻击地面、海上□标及反飞机为主转向地表攻击、反飞机、反战术导弹和卫星并重的格局。和应地，武器也从能量型句精度型转变。前三代防空导弹武器杀伤目标靠爆炸战斗部产生的能量，仙第四代异弹武器是精确制导武器，有些则采用直接碰撞动能汆伤，而且将作为一种重耍的发展方向。因此，相应地发展精确探测、精确控制、精确导引技术

2、，响应吋间很短的直接侧叫力控制，红外双色成像导引头，毫米波导引头以及姿控/轨控发动机等，是第四代导弹武器系统发展的重要支撑技术。现代战场条件T，不仅信号密度高而且信号形式种类繁多。就各个传感器而言，其数据率高低不一，即使同一类型的传感器，其探测精度也参差不齐，不同类型传感器对探测目标信号诸特征的响应也不同。另外，对同一•威胁0标而言，各个传感器所处的相对位置（距离和观测角度等）不同，获取的口标信号特征亦可能大和径庭。为获取可靠的目标精度，作山正确的判断，必须进行多传感器的数据融合。2信息融合的原理及基本方法2.1信息融合的发展概况近年来，多传感器数据（信息）融合技术

3、在军事和非军事领域受到巨大关注,数据融合技术综合从多个传感器得到的数据和关联数据库中的相关信息，实现比羊传感器信息更高的精度和更准确的推理结论。随着新型传感器的出现以及数字信号高级处理技术和硬件技术的发展，增加了在工程上实时实现数据融合的可能性。现在，数据融合系统已广泛地应用TA标跟踪，0动A标识别和宥限0动推理中。多传感器数据融合的应用十分广阔，军事应用包括：自动H标识别(智能武器)，自主飞行器的制导，遥感系统，如敌我辨识屮枢系统(IFFN);非军事应用拈制造过程的监控，复杂环境的维护维修，机器人，医用系统，空中交通管制，智能车辆高速公路系统。数据融合是从一系列的

4、传统技术屮发展起来的，包括数字信号处理，统计估计理论、控制理论、人工智能和A典的数值方法等。最早，数裾融合技术的发展主要是为了军事H的，只是到了近几年，这些方法才应用于民用。总之，多传感器数据融合较单传感器有突出的优点，除了综合同源数据得到优良的统计特性外，应用多传感器还可以增加被观测或被描述特征的可靠度。2.2信息融合的基本原理各种传感器的信息可能具有不同的特征：可能是实时信息，也可能是非实时信息；可能是快变或瞬变的，也可能是缓变的；可能是模糊的，也可能是确定的；可能是相互支持或互补的，也可能互相矛盾或竞争。而多传感器信息融合的基本原理或出发点就是充分利用多个传感

5、器资源，通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传感器在空间或吋间上的冗余或互补信息，依据某种准则来进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述，使该信息系统由此仙获得比它的各组成部分的子集所构成的系统史优越的性能。多传感器信息融合与经典信号处理方法之间存在木质的区别，其关键在于信息融合所处理的多传感器信息具冇更为复杂的形式，而且对以在不同的信息层次上出现。这些信息表征层包括数据层、特征层和决策层(即证据层)。多传感器信息融合不仅是一个信息处理的理论概念，同时也是一个系统概念。无论是单层融合还是多层融合，多传感器倍息融合系统都必须具有以下的主耍功能模块。(

6、1)传感器信息的协调管理用于将多传感器信息统一在一个共同的吋空参考系，把同一层次的各类信息转化成同一种表达形式及实现数据配准。然后把各传感器对相同目你或环境的观测信息进行关联，一般称为信息关联：在A标跟踪领域也把它称之为数裾关联。(2)多传感器信息优化合成依据一定的优化准则，在各不同的层次上合成多源信息。(2)多传感器I办调管理包括传感器的宥效性确定、事件预测、传感器的任务分配和排序、传感器工作模式和探测区域的控制等功能。多传感器信息融合一方面强调对传感器信息的优化合成，另一方面也十分重视对传感器的优化管理，以获得所探测对象的最大信息，从而达到对传感器资源的最佳利用

7、和总体上的系统最优性能。2.3信息融合的基本方法与应用多传感器信息融合在不同问题领域采用不同的实现形式，一般来说，大多数的融合问题都是针对同一层次上的信息形式来展开的。信息层次不同，对应的信息融合方法和具体极用也不同。2.3.1数据层融合与应用数据层融合通常用于多源图像复合、图像分析与理解等方面。多源图像复合是将由不同传感器获得的同一景物的图像经配准、重采样和合成等处理后，获得一幅合成阁像的技术，以克服各单一传感器阁像在几何、光谱和空间分辨率等方面存在的局限性和差异性，提高图像质量。放用实例宥美同陆地资源卫星(LANDSET)和F-16战斗机上的“LANTIAN