[发明专利]一种面向复合式探测节点的分布式融合系统

说明书

本发明涉及一种面向复合式探测节点的分布式融合系统，包括节点级融合处理中心和系统级融合处理中心，所述节点级融合处理中心用于接收复合式探测节点探测到目标信息，并对异类传感信息进行协同与融合，产生局部目标探测信息，并生成节点级目标报告；所述系统级融合处理中心根据各节点级目标报告中的探测数据完成数据关联、批次分离、类型融合、数量融合和目标运动状态融合，生成完整的系统级目标探测信息。本发明在稳定可靠地实现目标识别的同时，尽量降低网络的资源消耗，使其功能更强大，适用范围更广泛。

技术领域

本发明涉及无线传感器数据融合技术领域，特别是涉及一种面向复合式探测节点的分布式融合系统。

背景技术

数据融合是一个多层次、多方面的处理过程，包括对多源数据进行检测、相关、组合和估计，从而提高状态和身份估计的精度，以及对战场态势和威胁的重要程度进行完整的评价。数据融合是综合来自多个传感器的探测信息，产生任何单一传感器所无法获得的目标信息，得到对被测目标的最佳估计，它是现代军事系统的重要组成部分。

国外对信息融合技术的研究起步较早，表面上看，多传感器信息融合的概念很直观，具有较完善的框架模型，但要真正建成一个高效、工程上可以使用的融合系统还需要考虑许多实际问题，比如融合系统中的框架结构、传感器类型、传感器个数、传感器的分布形式以及有效的融合算法等。

尽管数据融合存在很多实际困难，但由于多传感器信息融合系统具有改善系统性能的巨大潜力，人们还是投入了大量的精力进行研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种面向复合式探测节点的分布式融合系统，降低网络的资源消耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种面向复合式探测节点的分布式融合系统，包括节点级融合处理中心和系统级融合处理中心，所述节点级融合处理中心用于接收复合式探测节点探测到目标信息，并对异类传感信息进行协同与融合，产生局部目标探测信息，并生成节点级目标报告；所述系统级融合处理中心根据各节点级目标报告中的探测数据完成数据关联、批次分离、类型融合、数量融合和目标运动状态融合，生成完整的系统级目标探测信息。

所述复合式探测节点包括震动信号处理模块、声阵列信号处理模块、红外信号处理模块、微光图像阵列信号处理模块和环境感知模块。

所述节点级融合处理中心对异类传感信息进行决策级协同融合处理，当节点级融合处理中心的融合接口接收到探测结果时，对该探测结果进行保存，然后将所述探测结果与之前已存储的探测结果进行融合产生最新的融合结果，并在接收到调取最新的融合结果的指令时，将最新的融合结果生成节点级目标报告，并上报给所述系统级融合处理中心；其中，最新的融合结果包括目标数量融合、目标分类结果融合和目标状态融合。

所述节点级融合处理中心使用浅层轻量化的递归神经网络来进行目标数量融合，具体为：首先将每个复合式探测节点的目标数量估计x_t编码为[10,1]大小的输入序列，则在整个目标探测过程中，所有的复合式探测节点的目标数量估计组合为输入序列：其中，t为可变长度；定义是随时间更新的隐层状态，其中，f()为一个包括一层卷积层和一层全连接层的非线性方程，当新的复合式探测节点的目标数量估计x_t输入到网络中，则之前的隐层状态就转换为和当前输入的复合式探测节点的目标数量估计x_t相关的定义是递归神经网络的输出，即t时刻的目标数量融合结果。

所述节点级融合处理中心使用决策树与逻辑回归结合的方式对复合式探测节点的目标分类结果进行融合处理，具体为：提取已经存储的设定时间内的复合式探测节点的分类结果，并送入决策回归树进行数据的预处理，完成对分类识别结果进行校验和查缺补漏，得到枚举向量；然后将预处理完毕的枚举向量转换为onehot向量，再沿第一维进行求和，后进行归一化处理，得到数值特征，将数值特征送入logistics分类器，得到最终的融合分类结果。