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军用信息融合技术发展与应用

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  信息融合或数据融合是指为完成决策和估计任务而利用计算机技术对按时序获得的若干传感器的观测信息在一定准则下加以自动分析、综合的信息处理过程。近十几年来,多传感器信息融合技术获得了广泛应用。采用信息融合技术对多源战场感知信息进行目标检测、关联/相关、组合,以获得精确的目标状态和完整的目标属性/身份估计,以及高层次的战场态势估计与威胁估计,从而实现未来战争中陆、海、空、天、电磁频谱全维战场感知。
  通过信息融合技术可以扩展战场感知的时间和空间的覆盖范围,变单源探测为网络探测;能改进对战场目标的探测能力,提高目标的发现概率和识别水平;能提高合成信息的精度和可信度,支持对重要战场目标的联合火力打击;能产生和维持一致的联合战场态势,支持联合作战决策和方案制定;能提高威胁判定的实时性和准确度,支持战场预警;能进行战场感知信息共享,提高战场信息使用效率;能科学配置和控制探测/侦察平台和传感器,充分利用战场空间感知资源。 



1楼2007-01-04 17:43回复
      一、信息融合的定义和研究范围
        早在20世纪70年代,基于多传感器信息综合含义的概念或名词开始出现于一些公开出版的技术文献中。在其后的较长一个时期,人们普遍使用"数据融合"这一概念。但从20世纪90年代开始,"信息融合"的概念逐渐得到广泛使用。
        1. 信息融合的定义
        目前,在军事领域一般把信息融合定义为:一个利用计算机技术对按时序获得的多个传感器的观测信息,按照一定的准则进行检测、互联、相关、估计和组合的自动分析、优化综合的信息处理过程,其目的是为了获得更准确的状态和身份估计,以及完整而及时的战场态势和威胁估计。可以着重从以下三个方面理解这个定义:第一,信息融合是一个利用计算机技术进行自动信息处理的过程,没有计算机技术的应用就不可能有信息融合;第二,信息融合是一种多层次的、多方面的信息处理过程,它涉及到信息检测、互联、相关、估计和组合的方方面面,它是一种在多个层次上实现对多源信息处理的过程,而每一个层次都表示了不同级别的信息抽象;第三,信息融合的功能和结果既包括在较低层次上的状态和身份估计,还包括在较高层次上的整个战场态势估计和威胁估计。
        从这一定义可以看出,计算机技术是信息融合的基础,多源信息是信息融合的加工对象,协调优化和综合处理是信息融合的核心。


    2楼2007-01-04 17:43
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         2. 信息融合的研究范围
          信息融合技术是为了解决由于同一个系统使用多个传感器或多个系统使用多个传感器问题的一种信息处理技术,因此信息融合的研究范围主要是多传感器系统,包括对多种目标的探测、识别和跟踪,以及战场监视、态势和威胁评估、决策支持等,主要集中在军事领域。作为一种信息综合和处理技术,信息融合实际上是许多传统学科和新技术相结合的一个边缘新兴学科,它包括了通信、信号处理、模式识别、估计理论、决策论、计算机科学、人工智能和神经网络等众多学科和技术领域的内容。
          因此,信息融合就是将来自多传感器或多源的信息进行综合处理,从而得到更为准确、可靠的结论,以达到更好地了解对象的目的。


      3楼2007-01-04 17:44
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           5. 信息安全
            军用信息融合系统汇集了各类传感器和信息源的信息,以及信息融合的中间数据和最终结果信息等,这些信息通常具有不同级别的保密要求和访问权限。信息融合系统在实现信息融合功能的同时,还必须保证这些信息的安全,能够让应该使用信息的用户及时访问、获取所需信息,同时又要限制用户的存取权限。为此,必须对各种输入输出数据进行严格的分类,按照规定的保密程序及时把信息融合结果分发到各级用户,并保证满足保密要求。
            6. 系统评估
            信息融合的另一个重要问题就是如何量化信息融合系统的功效。由于信息融合理论和技术的发展仍处于完善和成熟过程之中,再加上实际应用的具体问题的千差万别,要真正建立完整的、实用的评估体系仍是非常困难的。
            目前,在信息融合系统性能评估中用得较多的是各种重要的测量数据,如在评价系统的探测性能方面,主要指标有探测统计数据(探测概率以及虚警率)、关联品质(提取特征的精度)、系统反应时间等;在评价系统的跟踪性能方面,主要指标有轨迹统计数据(能够跟踪的目标轨迹数目、漏掉的轨迹数目、伪轨迹数目、轨迹改变的数目等)、轨迹品质(特征质量、轨迹正确率、轨迹精确度)和反应时间(包括跟踪起始时间和跟踪结束时间);在评价系统的识别性能方面,主要指标有目标正确分类率、目标正确识别率等。 
            综上所述,信息是未来战争胜负的决定因素,信息融合是对信息的综合、优化处理和提升,使人们能够更加全面、准确、合理、方便地使用信息。深入研究、合理应用信息资源,解决信息融合技术目前所面临的关键难点问题,使其迅速发展和完善,是当前面临的迫切而重要的任务


        6楼2007-01-04 17:45
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