文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
多传感器信息融合在车辆定位与导航中的应用
姓名:黄静
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:曹洁
20050501
摘要展所引起的空气污染和环境破坏也逐渐成为备受关注的严重社会问题。智能交通系统蝗衔J腔航庹庖晃侍獾募ň咔绷Φ姆椒āV悄芙煌ㄏ低呈窃擞玫代高新科技提高交通系统运输效率、增强交通安全的一系列先进技术或技术集成系统的一个统称。通过发展智能交通系统可以改善运输系统面貌,促进相关产业智能交通系统要解决的最根本的问题就是道路的畅通。而车载导航系统作为切实可行的解决交通拥堵的方案之一,正日益受到社会的重视。但目前车载导航系统存在的四大问题,其中车辆定位结果的精度及可靠性问题和信息通信的快速性、准确性及可靠性问题尤为突出。本文对这两方面进行了一些探讨与研究。引入联合卡尔曼滤波算法来研究车辆定位的精度问题,推导出一整套的融合算法,并证明了系统的最优性。对于信息提取的快速性问题,介绍了基于卡尔曼滤波技术的信号的小波估计与分解算法。这种算法通过离散小波变换滤波层实现对信号的同步估计和分解。它是在标准的卡尔曼滤波基础上产生的,因此保留了卡尔曼滤波对信号估计的优点,同时以递归的方式实现对未知信号的最优估计。关键词:智能交通系统信息融合联合卡尔曼滤波车载导航系统多分辨率分解小波变换道路交通运输作为基础设施支撑着人们的日常生活和经济活动,对社会发展起着十分重要的作用。然而,不断发生的交通事故、持续的交通拥挤以及交通发的发展和科技成果的应用,保护和改善环境。兰州理工大学硕士学位论文摘要
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第一章绪论课题研究背景和意义被认为是缓解这一问题的极具中提出的,它与信号处理、计算机技术、概率统计、图像处理和人工智能等学科得的若干传感器的观测信息在一定的准则下加以自动分析、综合,以完成所需的用途等等也不同。如何将多传感器的测量信号加以综合利用,最大限度的提取有用信息,给出更正确的估计、识别和决策是人们所关心的问题~一“信息融合”。在现代髡较低持校A嘶竦米罴训淖髡叫Ч揽康ゴǜ衅魈峁┬畔感器信息融合技术”作为一门新的学科迅速发展起来,并在军事和工业领域得到展所引起的空气污染和环境破坏也逐渐成为备受关注的严重社会问题。智能交通潜力的方法。智能交通系统有别于传统的交通技术,它是国际上运用当代高新科技扑慊⑿畔ⅰ⑼ㄐ拧⒆远刂啤⒌缱印⑾低彻こ痰提高交通系统运输效率、增强交通安全的一系列先进技术或技术集成系统煌ǹ刂朴胂呗返夹邢低场车辆行驶安全控制系统、交通运输信息服务系统等囊桓鐾吵啤Mü⒄笽可以改善运输系统面貌,促进相关产业的发展和科技成果的应用,保护和改善环智能交通系统主要由控制机、传感检测部分、信息传输系统、信息处理中心、信息显示终端设施构成。其中信息处理中心相当于人脑的作用,它将各种传感器检测到的信息汇总并做出判断,发出相应的指令以操纵系统运行,从而实现系统目标。所以如何融合检测到的信息,做出正确的判断便成为智能交通系统的关键问题。近年来,应用人工智能的神经网络算法、遗传算法、专家系统、模糊算法等信息融合方法的研究取得了一定的成果。随着科技的进步,统一的信息融合基本理论和广义融合模型算法将极大地促进智能交通系统的发展。淮首钤绯鱿衷谄呤甏┢冢谴泳翪富印⒖刂啤⑼ㄑ队肭楸系统密切相关,是一门新发展起来的交叉学科。信息融合利用计算机技术对按时序获决策和估计任务而进行的信息处理过程。目前,信息融合都是针对一一个系统中使用多个和多类的传感器这一特定问题展开的数据处理方法,因此信息融合又称作数据融合或多传感器信息融合近年来,由于传感器技术的发展,现代军事和民用系统多传感器系统装备的发展,使得传感器可从各方面来测量系统和对象的特性,但是由于它们提供的信息的时间、地点、表达形式、采样频率不同,可信度、不确定性不同,侧重点、已无法满足作战要求,必须运用多传感器提供观测数据,进行目标发现、优化综合处理,来获得目标状态估计、目标属性、行为意图、态势评估、威胁分析、火力控制、精确制导、电子对抗、作战模拟、辅助决策等作战信息。至此,“多传道路交通运输作为基础设簏支撑着人们的日常生活和经济活动,对社会发展起着十分重要的作用;然而,不断发生的交通事故、持续的交通拥挤以及交通发运输系统信息融合广泛应用。境。兰卅【理笱妒垦宦垡,
多传感器信息融合的发展过程与国内外研究现状而在过去几十年中,智能交通系统中的导航系统单一传感器类型系统发展到组合导航系统种类型的传感器进行优化配置,性能互补,使得系统的精度和可靠性都有了很大地提高。导航信息的处理方法也从围绕单个特定传感器所获得的数据集向多传感校鼻暗男畔⒋泶蠖嗳圆捎米楹匣蚋春戏式的方法,多传