多源不完善信息融合方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、信息融合技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)70年代末發(fā)展而來(lái)的一門(mén)新學(xué)科，它最早是從軍事上的C3I(Command，Control，Communication and Intelligence)和IW(Information Warfare)系統(tǒng)上發(fā)展而來(lái)的，但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是近十幾年，信息融合技術(shù)由軍事應(yīng)用向民用迅速轉(zhuǎn)化，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。隨著人類(lèi)對(duì)未知領(lǐng)域認(rèn)識(shí)的不斷深入，對(duì)識(shí)別精度，準(zhǔn)確度，融合控制的魯棒性和實(shí)時(shí)性，融合模型建立的合理性

2、，以及融合管理的高效性的要求不斷提高。但由于傳感設(shè)備的物理局限性，系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性，環(huán)境的未知?jiǎng)討B(tài)干擾等導(dǎo)致的不完善信息融合問(wèn)題日益成為信息融合技術(shù)研究的一大挑戰(zhàn)。信息融合理論方法的研究是解決多源不完善信息融合問(wèn)題的有效途徑，盡管近20年中提出很多信息融合的理論和方法，有助于不完善信息融合特定問(wèn)題的解決，但實(shí)踐證明現(xiàn)有的理論和方法都有一定的局限性，使其應(yīng)用受到很大的限制。因此迫切需要提出一種廣適方法來(lái)解決不完善信息的定量和定性融合問(wèn)題

3、。本文以DSmT(Dezert-Smarandache Theory)和中智理論為框架，以移動(dòng)機(jī)器人在未知環(huán)境自主創(chuàng)建地圖為背景，對(duì)多源不完善信息的廣義融合展開(kāi)了深入的研究。
　　 本文從信息的不精確定量融合的角度研究出發(fā)，將模糊理論、中智理論與信度賦值技術(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步擴(kuò)展了信度賦值技術(shù)的組合規(guī)則，提高了廣義融合機(jī)融合算子組合證據(jù)源的能力，擴(kuò)大了不完善信息的廣義融合范圍。在廣義框架下，深入地研究信息的不確定定性融合問(wèn)題，在改

4、善定性運(yùn)算算子的基礎(chǔ)上，提出細(xì)化定性信度語(yǔ)義標(biāo)簽的思想，給出相應(yīng)的EQB(Enrichment of Qualitative Belief)運(yùn)算算子，定性合取、DST(Dempster-Shafer Theory)、DSmT組合規(guī)則，以及沖突分配規(guī)則，仿真計(jì)算表明：新提出的定性融合方法融合范圍廣，融合精度高，能夠大大提高廣義融合機(jī)融合算子組合證據(jù)源和沖突分配器分配沖突的能力。從信度賦值技術(shù)的角度出發(fā)，在廣義冪集空間下，提出衡量?jī)蓚€(gè)證據(jù)源

5、之間接近程度的證據(jù)支持貼近度的思想，因此有助于選擇基本一致證據(jù)源，減少信息融合計(jì)算的復(fù)雜度，提高了融合精度和準(zhǔn)確性。在廣義冪集空間下，提出了由ESMS(Evidence Supporting Measurement of Similarity)信息過(guò)濾器、融合算子、沖突分配器構(gòu)建廣義融合機(jī)的方法，克服了錯(cuò)誤、虛假和不一致等信息對(duì)融合機(jī)的干擾影響，充分發(fā)揮了融合機(jī)優(yōu)勢(shì)，減少融合計(jì)算的復(fù)雜度。進(jìn)一步提高了不完善信息融合的準(zhǔn)確性和精度，擴(kuò)展了

6、融合算子的融合空間和范圍，提高了沖突分配的靈活性。針對(duì)Sonar傳感器獲取信息的不確定，在快速Hough變換自定位的基礎(chǔ)上，應(yīng)用廣義融合方法對(duì)結(jié)構(gòu)化環(huán)境進(jìn)行了在線(xiàn)柵格地圖創(chuàng)建，并同其它信息融合方法(DSmT，DSmT耦合PCR5(Proportional Conflict Redistribution Rule No.5)，概率論、模糊理論、DST和灰色系統(tǒng)理論)進(jìn)行了比較，比較結(jié)果說(shuō)明了新方法具有融合精度高、計(jì)算效率高、算法穩(wěn)定性好，