第7卷第2期

2009年6月中 国 工 程 机 械 学 报CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYVol.7No.2 Jun.2009

多传感器信息融合技术的研究进展

简小刚,贾鸿盛,石来德

(同济大学机械工程学院,上海 201804)

摘要:介绍了多传感器信息融合技术出现的背景,给出了多传感器信息融合的定义、原理、框架、模型,着重归纳

了信息融合技术的算法和应用,指出了信息融合技术的不足以及今后的发展方向.

关键词:多传感器;信息融合;模型;算法;应用

中图分类号:TP202 文献标识码:A 文章编号:1672-5581(2009)02-0227-06

Advancesonmult-isensorinformationfusiontechnologies

JIANXiao-gang,JIAHong-sheng,SHILai-de

(CollegeofMechanicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804,China)

Abstract:Inthispaper,thebackgroundofmult-isensorinformationfusiontechnologiesisfirstintro-duced.Then,thedefinitions,principles,frameworksandmodelsareprovidedformult-isensorinformationfusion.Next,thealgorithmsandapplicationsareparticularlypresentedregardinginformationfusion.Fina-lly,theimpactsandfuturedirectionsarepinpointedintermsofinformationfusiontechnologies.

Keywords:multiplesensors;informationfusion;model;algorithm;application

在多传感器系统中,由于信息表现形式的多样性,信息数量的巨大性,信息关系的复杂性,以及要求信息处理的实时性、准确性和可靠性,都已大大超出了人脑的信息综合处理能力,在这种情况下,多传感器信息融合技术便应运而生.多传感器信息融合(Mult-iSensorImformationFusion,MSIF)也被称为多传感器数据融合(Mult-iSensorDataFusion,MSDF),简称信息融合.它由美国国防部在20世纪70年代最先提出,之后英、法、日、俄等国也做了大量的研究.近30多年来信息融合技术得到了巨大的发展,同时伴随着电子技术、信号检测与处理技术、计算机技术、网络通讯技术以及控制技术的飞速发展,信息融合技术已被应用在多个领域,在现代科学技术中的地位也日渐突出.

多传感器信息融合与经典信号处理方法之间存在本质的区别,其关键在于信息融合所处理的多传感器信息具有更为复杂的形式,多传感器的信息之间关系为:独立、竞争、互补和合作关系,通过融合手段将有着各种关系的多源信息去伪、去粗和升华,便可得到更加准确、完备的信息,并且这种融合还可以在不同的信息层次上出现.

相比于单传感器,多传感器信息融合能够增加测量的维数和置信度;改进系统的探测性能和生存能力;扩展空间和时间的覆盖范围;改进系统可靠性和可维护性;提高系统容错性和鲁棒性,达到系统内优势互补,资源共享,提高了资源的利用率[1],同时还可以节约传感器数量,大大降低系统的开发和研究成本.1 多传感器信息融合定义

迄今为止,信息融合在国内外已被给出了众多的定义,它们也随着时间逐渐发展和完善.实验室理事基金项目:国家自然科学基金资助项目(50605047);同济大学优秀青年教师资助项目(YQ08006)

作者简介:简小刚(1975-),男,副教授,工学博士.E-mail:jianxg@tongji.edu.cn