陈平
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摘要:信息融合技术是智能信息处理的一个非常重要的研究领域。它最早应用于美国国防部,之后信息融合技术获得飞速的发展,在工业控制以及管理领域中,其应用也逐渐变得非常广泛。上世纪70年代末期,文献中才首次公开出现基于传感器信息整合意义的融合一词,从此之后,这种技术就在军用与民用领域广泛得到了应用。本文拟在阐述分析信息融合技术定义及发展历史的基础上,进一步分析其特点,并结合实际,分析其在行业通信网路中的应用。
关键词:传感器信息整合;网络通信;应用
信息融合技术能够有效的利用多传感器信息,来克服信息的不完备以及不确定性,从而更加准确全面的对被测对象进行描述,进而做出准确的判断。因此,它已经成为当前各国学者共同感兴趣的问题。信息融合技术最早应用于军事领域,而后经过一系列的发展,在民用领域也得到了广泛的应用。为了能够更清晰的了解其应用,本文主要介绍其在海军舰艇通信系统中的应用。
一、信息融合技术的概念及结构
1.信息融合技术的概念
近几年来,信息融合技术的发展日新月异,在军事以及民用领域得到了广泛的应用。对于其概念,至今还没有统一的定义,许多研究人员从不同的角度给出了定义。通过分析诸多文献,可以将信息融合技术的定义概括如下:
信息融合技术是一种建立在计算机技术基础之上,对来自多种信息源的多个传感器观测的信息,依据一定的规则对其进行自动的分析与综合,从而获取单个或者单类信息源所无法获得的有价值的信息,并且最终完成目标任务。
而美国国防部从军事应用的角度,将信息融合技术作了如下的定义:把许多传感器以及信息源的数据信息进行了联合、相关以及组合,以便能够准确的获得位置估计以及身份估计,以及对战场情况和威胁与其重要程度进行适当的完整评价。在这个基础之上,Waltz与Llinas对定义进行了必要的修改与补充,之后将信息融合技术定义为:它是一种多层次、多方面的处理过程,这个过程是对多源数据进行检测、互联、相关、估计以及组合,从而准确的对状态进行估计以及对身份进行识别,同时对完整的态势与威胁进行评估。
2.信息融合的结构
信息融合依据在传感器信息处理层次中的抽象程度,可以将其层次分为三个,分别是数据层融合、特征曾融合以及决策层融合。
二、信息融合技术的特征分析
通常情况下,我们在处理问题的时候,主要通过五官来接收信息,之后通过自身以往的经验来进行思考,并最终提出解决问题的方案。信息融合中的传感器与我们感官比较相似,在解决问题时的思路就是信息融合系统中的模型以及算法,同时对多传感器的信息进行综合、判断以及分析。由于本文主要以军事领域的信息融合技术为研究对象,因此,对于其主要特征进行如下的概括:
1.军事化装备的广泛使用
近几年来,世界上各个国家对于军事装备的研究不断深化,同时研究的速度也在逐渐的加快,研究的内容逐渐的深入。比如,当前各个国家对通信卫星、全球定位系统以及各种预警机以及网路化的指挥系统等都进行了广泛而深入的研究。随着未来信息化战争演变的趋势不断增强,当前以及未来已经有更多的信息化设备应用于或者必将应用到军事领域中去。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这在一定程度上提升了对信息融合技术的要求。简而言之,就是要使得相关的技术能够最大程度的满足军事领域中信息融合的要求。
2.传感器类型与数量变多
传统战争中,由于缺乏先进的通讯设备,战争一旦打响,需要人们用肉体进行抵抗。但随着时代的发展,当前潜在的战争已经是信息化战争了。与传统的战争相比,现在的战争更加的复杂,不可预测性也更加的强烈。归根结底,现代化的战争是国家间科技力量的对决。每个国家为了能够加强在武器方面的优势,打赢信息化条件的下的战争,都应该对传感器进行灵活的应用,以便能够精确的命中目标,这就需要信息融合技术。
三、信息融合技术在行业网络通信中的应用
由于信息融合技术应用的范围比较广,本文主要针对其在海军舰艇通信系统中的应用进行比较详细的论述分析。
1.海军潜艇作战系统简述
当前,我国海军舰艇作战系统包含三个方面:一是探测设备系统,二是作战指挥系统,三是武器系统。在探测设备系统中,警戒搜索雷达以及声纳等设备都有相应的覆盖区域,时机得当,会给指挥系统传输信息,之后作战系统对这些信息进行处理,最后再通过指挥系统下达作战命令。
2.海军舰艇通信平台的组成
我国海军舰艇通信平台的组成包括核心网络、接入汇聚层以及外围应用设备等几个部分。其中,最为核心的就是核心网络部分。它不仅能够实现通信资源的构建,同时还能使得基础网络实现共享。汇聚层设备主要包括以太网交换机以及接入交换设备等;而应用层设备核心功能是实现通信平台上各个系统的功能,与此同时,根据作战的需要,及时的添加新型的通讯设备。
3.信息融合技术在舰艇网络通信平台中的构建
当前我国许多舰艇通信设备,在通信系统中都发挥着非常重要的作用。这些设备所承载的大量信息,对于作战舰艇来说十分重要。因此,舰艇之间以及舰艇各个部分之间信息的互通有无是确保能否完成作战计划的关键。因此,在舰艇通信网络中应用信息融合技术,能够确保重要的作战信息及时有效的传播与接收。
1)多雷达信息融合方式
要想实现雷达信息的融合,首先要做的是确定融合中心的模板。这个模板选择首先进行融合航迹叫做航迹模板,它的主要特点是量测精确度比较高。当前情况下,舰艇通信系统要求信息融合系统的构建要逐渐的变简单化,因此,可以使用选主战的方式来进行。换句话说,在某些特定的区域内部,选用的雷达数据主要是可靠的、误差较小并且工作稳定的雷达传输的数据。如果这个雷达目标航迹和其它雷达目标航迹有交集,那么只保留雷达的航迹就可以了。采用选主战的方式比较简单,如果战术处理机的CPU运行效率比较慢的话,选用这种方式应该是最好的。
3、对融合数据进行处理
上面介绍了使用选主战的方式来进行信息的融合,但是在这个过程中,出现的主要问题是如何对融合数据进行组织与处理。一般来说,使用选主战的方式能够对融合后某个雷达目标的批号进行留存,如果雷达目标消失,那么就不能使用其它的雷达设备来获取航迹信息。如果目标进行了相应的指示,那么可以先撤销相应的命令,之后发送出新的目标指令,同时将该指令转移到和该目标相关的雷达航迹中去。这种操作方式有可能使指挥员得指挥出现混乱。对于这个问题的解决,主要有下面几种方式:使用多个雷达对航迹目标进行监控,此时战术处理机就可以把信息进行融合起来。在融合之后的信息中,选取精确度最高的信息,将其传输到主航迹表上,并一以此为基础进行判断。另外,若目标航迹已经做出了目标指示,那么要将其保存下来,并用其他同期相连的数据代替此数据,同时将它填写到和主航迹有关的位置上。为了能够留存原有的结构以及主航迹表,那么可以在数据融合前,增加雷达数据航迹表 以及数据融合相关的链接结构。
结语:
综上所述,随着科技的不断发展,信息融合技术的应用领域不断扩大。最早由军事领域,而后扩大到民用领域。本文主要针对军事领域中海军舰艇通信网络平台,对信息融合技术在其中的应用进行了相应分析。当前以及未来环境下,只有不断提升舰艇的信息融合技术能力,才能不断提升舰艇的通信能力,确保战争的胜利。
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[3]石钰. 信息融合技术在舰艇通信系统中的应用研究[J]. 信息技术与信息化,2015,04:49-51.
论文作者:陈平
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签:信息论文; 航迹论文; 舰艇论文; 技术论文; 作战论文; 传感器论文; 目标论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;