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复杂环境下多传感器系统分布式安全融合估计 被引量:1
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作者 仇海涛 李宇轩 朱翠 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第3期301-308,共8页
针对带有欺骗攻击和信道资源受限等复杂环境下的线性时不变多传感器系统,提出了一种具有事件触发的分布式安全融合估计算法。根据测量值所含信息量和攻击检测需求设计事件触发机制,确定是否更新局部估计并传输至融合中心;同时设计自适... 针对带有欺骗攻击和信道资源受限等复杂环境下的线性时不变多传感器系统,提出了一种具有事件触发的分布式安全融合估计算法。根据测量值所含信息量和攻击检测需求设计事件触发机制,确定是否更新局部估计并传输至融合中心;同时设计自适应阈值,其可以随系统预设的虚警率和事件触发率自适应地变化。在此基础上,提出了一种分布式安全融合估计算法,并证明了全局估计误差的有界性。为了验证所提算法的有效性,进行了仿真实验。实验结果表明,相比于不考虑事件触发机制的融合估计算法和基于标准卡方检测的融合估计算法,所提算法水平位置和垂直位置的平均估计精度分别提高了50%、63%、45%和34%、46%、28%。 展开更多
关键词 多传感器系统 欺骗攻击 事件触发 融合估计
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基于多传感器融合的玉米播种机播深控制系统设计与试验
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作者 冯添 黄玉祥 +3 位作者 赵鹏飞 刘卓韬 毕于彬 巨晓腾 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第4期261-272,共12页
针对玉米播种机面对田间复杂地形存在的播深一致性难以控制等问题,以提高播种深度控制精度为目标,提出一套基于多传感器融合的播种深度自动控制系统。该系统主要由播深控制处理器、播深检测装置及液压缸调节装置组成,采用超声波传感器... 针对玉米播种机面对田间复杂地形存在的播深一致性难以控制等问题,以提高播种深度控制精度为目标,提出一套基于多传感器融合的播种深度自动控制系统。该系统主要由播深控制处理器、播深检测装置及液压缸调节装置组成,采用超声波传感器与倾角传感器作为播深信息采集装置,通过融合滤波算法降低单个传感器的检测误差,以融合滤波信号与播深预设值的差值作为控制系统的反馈输入信号,控制系统计算得到输出信号,使液压缸调节装置进行抬升或下压控制,从而实现播种深度的实时、精准调节。传感器动态标定试验结果表明,经过卡尔曼滤波处理后,超声波传感器和倾角传感器检测数据的平均误差分别降低至0.59 cm和0.12 cm。田间试验表明,设定播深为50 mm,在3~5、5~7、7~9 km·h^(-1)速度梯度播深控制时,播深平均值的最大误差为2.00 mm,播深合格率最高为95.0%;随着机器速度的提高,播深合格率均值为90.83%,播深变异系数均值为9.9%。该控制系统可满足玉米播种机保证播深一致性、提高播深控制精度的要求。 展开更多
关键词 玉米播种机 播种深度 控制系统 卡尔曼滤波 多传感器融合
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基于深度学习与多传感器信息融合的液压系统故障诊断
3
作者 李贝利 张达 《机床与液压》 北大核心 2025年第14期171-180,共10页
在多物理参数监测的工作场景下,液压系统的信号采集通常具有多时间尺度的特性,导致诊断过程中出现故障信息的损失和精度下降。为此提出一种基于深度学习与多传感器信息融合的故障诊断方法,采用多头1DCNN网络对温度、压力、流量等多传感... 在多物理参数监测的工作场景下,液压系统的信号采集通常具有多时间尺度的特性,导致诊断过程中出现故障信息的损失和精度下降。为此提出一种基于深度学习与多传感器信息融合的故障诊断方法,采用多头1DCNN网络对温度、压力、流量等多传感器信号进行并行差异化的特征提取,通过减法平均优化器为不同采样率的信号输入确定合适的卷积核尺寸及滑动步长超参数,实现时间尺度上的进一步适配,同时提高网络的收敛速度。在特征融合阶段,引入注意力机制对权重进行动态分配,降低多传感器融合数据的过拟合风险。采用公开液压数据集进行分析和验证,并与多种方法进行对比。结果表明:所提方法能够有效提取和利用多传感器信号中的多方位故障信息进行诊断,且无需依赖专家知识,具有较高的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 液压系统 多传感器信息融合 故障诊断 深度学习 减法平均优化器(SABO)
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基于多传感器信息融合的运动轨迹跟踪系统设计
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作者 夏之阅 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期146-149,共4页
单传感器采集数据易受噪声和干扰的影响,进而影响轨迹数据的准确性,增大轨迹跟踪误差。为此,设计一种基于多传感器信息融合的运动轨迹跟踪系统。将惯性传感器设置于人体脚踝位置以采集运动姿态数据,计算运动位置数据;通过FMCW雷达传感... 单传感器采集数据易受噪声和干扰的影响,进而影响轨迹数据的准确性,增大轨迹跟踪误差。为此,设计一种基于多传感器信息融合的运动轨迹跟踪系统。将惯性传感器设置于人体脚踝位置以采集运动姿态数据,计算运动位置数据;通过FMCW雷达传感器发射和接收信号,再通过处理频率差异和时间差来定位人体运动位置。采用基于多传感信息融合的运动轨迹定位跟踪方法,再结合动态加权法融合两种传感器数据,生成精确运动轨迹跟踪结果。实验结果表明:所设计系统对运动员不同类型的运动轨迹跟踪误差较小,且可以通过整合不同传感器数据来减少单一数据源可能带来的噪声和误差,提高运动轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 多传感器 信息融合 运动轨迹 跟踪系统 惯性传感器 FMCW雷达传感器 动态加权法
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多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测 被引量:2
5
作者 李烈熊 戴立庆 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第5期149-152,共4页
为了提高船舶维护效率,提出一种多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测方法。根据故障状态下的信号频率,使用小波变换法提取故障信号特征参数作为蚁群算法优化BP神经网络输入,实现多发故障诊断,并通过DS证据理论完成多传感器数据... 为了提高船舶维护效率,提出一种多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测方法。根据故障状态下的信号频率,使用小波变换法提取故障信号特征参数作为蚁群算法优化BP神经网络输入,实现多发故障诊断,并通过DS证据理论完成多传感器数据融合,得出故障诊断结果。实验结果表明,该方法可通过多传感器融合判断出船舶机电系统故障类型,即使一种传感器出现故障也不影响诊断效果,诊断船舶机电系统多发故障平均准确率高达97.02%,能够实现较为精准的船舶机电系统多发故障监测。 展开更多
关键词 多传感器融合 船舶机电系统 故障监测 小波变换 蚁群算法 DS证据理论
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信息物理系统的传感器攻击抵御策略综述
6
作者 陈彦峰 冯智伟 +1 位作者 邓庆绪 王妍 《计算机科学》 北大核心 2025年第4期4-13,共10页
信息物理系统(Cyber Physical System,CPS)作为融合了计算、通信和控制的智能系统,在诸多领域,如智能交通、智能健康等方面发挥着越来越重要的作用。传感器在CPS中扮演着重要角色,但也常成为攻击者的目标。首先,明确了传感器攻击抵御的... 信息物理系统(Cyber Physical System,CPS)作为融合了计算、通信和控制的智能系统,在诸多领域,如智能交通、智能健康等方面发挥着越来越重要的作用。传感器在CPS中扮演着重要角色,但也常成为攻击者的目标。首先,明确了传感器攻击抵御的研究范围,按照攻击发生时间点,将传感器攻击的相关研究分为了攻击防御、攻击抵御和攻击恢复。然后,回顾了常见传感器攻击的类型和影响,包括拒绝服务攻击、重放攻击、欺骗攻击等。接着,总结了基于多源一致性、历史一致性和响应一致性的传感器攻击检测方法。随后,论述了攻击检测后的数据融合方法,包括基于卡尔曼滤波和基于间隔的数据融合方法。最后,探讨了未来可能的研究方向,以进一步加强CPS中传感器攻击的防御能力。 展开更多
关键词 信息物理系统 传感器攻击 攻击抵御 攻击检测 数据融合 数据安全
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无人机多传感器数据融合研究综述 被引量:1
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作者 李庚松 刘艺 +4 位作者 郑奇斌 杨国利 刘坤 王强 刁兴春 《软件学报》 北大核心 2025年第4期1881-1905,共25页
随着相关技术的快速发展,无人机所搭载的传感器愈发精确和多样,赋予了无人机强大的感知能力,也使得多传感器数据的处理分析成为无人机应用的一大挑战.数据融合是解决这一问题的关键技术,其通过检测、关联、组合、估计的流程实现多传感... 随着相关技术的快速发展,无人机所搭载的传感器愈发精确和多样,赋予了无人机强大的感知能力,也使得多传感器数据的处理分析成为无人机应用的一大挑战.数据融合是解决这一问题的关键技术,其通过检测、关联、组合、估计的流程实现多传感器数据的融合利用,获取准确的无人机状态和目标信息为决策提供支撑.对无人机的多传感器数据融合研究展开综述:介绍无人机系统组成;回顾并分类无人机多传感器数据融合方法,在此基础上分析比较各类方法的特点;归纳概述无人机多传感器数据融合在不同领域中的应用现状;最后展望无人机多传感器数据融合的未来发展方向. 展开更多
关键词 无人机 多传感器 数据融合 动态系统状态估计 特征提取
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基于多传感器融合的电力管廊3D建图研究 被引量:1
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作者 李乾 谢正宽 +2 位作者 曹玉超 王明明 孙晓云 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期21-24,共4页
针对城市地下管廊、电缆隧道的复杂工况环境下,利用单一传感器进行环境建图不能准确构建复杂环境地图的问题,提出一种改进RTAB-MAP算法融合多种传感器进行环境建图的方法。实验在装有机器人操作系统(ROS)的智能小车上进行,采用激光雷达(... 针对城市地下管廊、电缆隧道的复杂工况环境下,利用单一传感器进行环境建图不能准确构建复杂环境地图的问题,提出一种改进RTAB-MAP算法融合多种传感器进行环境建图的方法。实验在装有机器人操作系统(ROS)的智能小车上进行,采用激光雷达(LiDAR)和RGB-D深度相机融合建图。实验结果表明:相比于传统的RTAB-MAP算法,融合之后的方法在建图过程中建图精度比仅使用激光雷达建图小了0.114 m,比仅使用RGB-D相机建图小了0.128 m。 展开更多
关键词 城市地下管廊 RTAB-MAP算法 同步定位和地图构建 多传感器融合 机器人操作系统
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基于多模态传感器融合识别的四臂采摘机器人研究
9
作者 王利 郑子培 +3 位作者 刘子谦 肖瑩 张金珠 梁小蝶 《农业装备与车辆工程》 2025年第3期17-21,共5页
为提高农业生产采摘效率和降低人工成本,对基于多模态传感器融合识别的四臂采摘机器人开展研究。通过优化视觉识别系统和融合多种传感器信息,可实现对水果的精准识别和定位,结合贝叶斯估计和边缘检测算法,系统在复杂环境下对水果位置和... 为提高农业生产采摘效率和降低人工成本,对基于多模态传感器融合识别的四臂采摘机器人开展研究。通过优化视觉识别系统和融合多种传感器信息,可实现对水果的精准识别和定位,结合贝叶斯估计和边缘检测算法,系统在复杂环境下对水果位置和形状的识别准确率得到提高。研究结果表明,多模态传感器融合识别的四臂采摘机器人可以协同工作,进一步提高采摘效率。为农业生产提供了一种新型的高效率采摘解决方案,具有较高的应用价值和推广前景。 展开更多
关键词 多模态 传感器融合 采摘机器人 结构设计 控制系统
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带未知通信干扰和丢包补偿的多传感器网络化不确定系统的分布式融合滤波 被引量:26
10
作者 祁波 孙书利 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1107-1114,共8页
研究了带有未知通信干扰、观测丢失和乘性噪声不确定性的多传感器网络化系统的状态估计问题.通过白色乘性噪声描述系统状态和观测中的随机不确定性,采用一组服从Bernoulli分布的随机变量描述网络传输过程中存在的观测丢失现象,且数据传... 研究了带有未知通信干扰、观测丢失和乘性噪声不确定性的多传感器网络化系统的状态估计问题.通过白色乘性噪声描述系统状态和观测中的随机不确定性,采用一组服从Bernoulli分布的随机变量描述网络传输过程中存在的观测丢失现象,且数据传输中存在未知的网络通信干扰.当发生丢包时,以当前丢失观测的预报值进行补偿.对每个单传感器子系统,应用线性无偏最小方差估计准则设计了不依赖于未知通信干扰的最优线性滤波器.推导了任两个局部滤波误差之间的互协方差阵.进而,应用矩阵加权融合估计算法给出了分布式融合状态滤波器.仿真例子验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 未知通信干扰 丢包补偿 乘性噪声 分布式融合滤波 多传感器网络化系统
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基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究 被引量:1
11
作者 胡启国 王磊 +1 位作者 马鉴望 任渝荣 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第2期353-363,共11页
为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除... 为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除噪、滤波、校准等);然后,参考现有飞行器的坐标系,建立了姿态解算模型,通过姿态角数学模型及运动学分析,构建了EFK状态方程,针对EKF方法参数估计不准确的问题,以分段混沌映射优化初始种群,引入平均位置最优值来避免陷入局部最优的IQPSO-EFK算法,优化EKF的系统、测量噪声的协方差参数;最后,对改进算法和三组姿态误差估计进行了对比实验。研究结果表明:对比三种典型目标函数,IQPSO-EFK相较于普通粒子群算法(QPSO-EFK)具有更强的寻优能力与收敛精度;对比三组旋转速度姿态测量误差,基于IQPSO-EKF算法的姿态测量方法在测量误差时比真实测量误差减少了约86.3%,比扩展卡尔曼滤波减少了约68.7%,比普通粒子群算法减少了约28.2%,证明该算法有效地提高了MEMS传感器测量精度。 展开更多
关键词 竖井掘进 角度测量仪器 姿态测量 微机电系统传感器 多传感器融合 改进量子粒子群-扩展卡尔曼滤波
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多传感器数据融合系统中两种新的航迹相关算法 被引量:46
12
作者 何友 陆大 +1 位作者 彭应宁 高志永 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第9期10-14,19,共6页
本文提出两种适合于分布式多传感器数据融合的序贯航迹相关算法,对这两种序贯航迹相关准则进行了严格的数学推导和描述,研究了航迹相关质量设计和多义性处理方法,井通过仿真把它们与两个经典方法进行了比较.仿真结果表明,在密集目... 本文提出两种适合于分布式多传感器数据融合的序贯航迹相关算法,对这两种序贯航迹相关准则进行了严格的数学推导和描述,研究了航迹相关质量设计和多义性处理方法,井通过仿真把它们与两个经典方法进行了比较.仿真结果表明,在密集目标环境下和/或交叉、分岔及机动航迹较多的场合,两种序贯航迹相关算法的性能与传统方法相比获得了明显的改善,其正确相关率与传统方法相比提高了约百分之三十. 展开更多
关键词 信息融合 多传感器 多目标跟踪 雷达跟踪系统
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一种基于不确定分析的多传感器信息动态融合方法 被引量:17
13
作者 罗本成 原魁 +1 位作者 陈晋龙 朱海兵 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期407-415,共9页
提出了一种基于不确定分析的多传感器动态分布融合方法.首先引入贴近度的概念对传感器进行动态聚类,接着基于兼容测度实现了组内传感器信息的最优Bayesian估计融合;最后给出了一种基于一致测度的多传感器信息动态融合的方法.通过实验对... 提出了一种基于不确定分析的多传感器动态分布融合方法.首先引入贴近度的概念对传感器进行动态聚类,接着基于兼容测度实现了组内传感器信息的最优Bayesian估计融合;最后给出了一种基于一致测度的多传感器信息动态融合的方法.通过实验对比分析,证实了此方法具有较好的实效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 不确定分析 格贴近度 动态多传感器信息融合 最优Bayesian估计融合
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智能系统多传感器信息融合研究进展 被引量:19
14
作者 袁军 王敏 +1 位作者 黄心汉 陈锦江 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第5期513-519,共7页
本文较为全面地介绍了智能系统多传感器信息融合方面的研究进展,简要地指出了多传感器信息融合研究中存在的主要问题和发展方向.
关键词 智能系统 多传感器 信息融合 机器人
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多尺度动态模型单传感器动态系统分布式信息融合 被引量:24
15
作者 文成林 周东华 +1 位作者 潘泉 张洪才 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期158-165,共8页
利用多尺度分析的思想 ,将基于模型的动态系统分析方法与基于统计特性的多尺度信号变换方法相结合 ,在不同尺度上拥有对目标状态进行不同描述的多模型动态系统 ,提出多尺度分布式信息融合估计新算法 ,在最细尺度上获得目标状态基于全局... 利用多尺度分析的思想 ,将基于模型的动态系统分析方法与基于统计特性的多尺度信号变换方法相结合 ,在不同尺度上拥有对目标状态进行不同描述的多模型动态系统 ,提出多尺度分布式信息融合估计新算法 ,在最细尺度上获得目标状态基于全局信息的融合估计值 ,初步解决了多尺度动态模型信息融合问题 ,这些工作丰富和发展了信息融合理论 . 展开更多
关键词 分布式信息融合 传感器动态系统 多尺度分析 动态模型
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基于不确定性分析的多传感器航迹融合算法 被引量:6
16
作者 徐丽 马培军 苏小红 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期567-573,共7页
针对目前多传感器系统中常用的航迹融合方法精度与计算量不能兼顾,不能很好地处理不确定性,特别是对曲线航迹拐点的融合误差较大等问题,提出一种基于不确定性分析的航迹融合算法。该算法通过分析航迹融合所需的信息量,用标准熵量化每条... 针对目前多传感器系统中常用的航迹融合方法精度与计算量不能兼顾,不能很好地处理不确定性,特别是对曲线航迹拐点的融合误差较大等问题,提出一种基于不确定性分析的航迹融合算法。该算法通过分析航迹融合所需的信息量,用标准熵量化每条航迹的不确定程度,从总体上删除质量较差的航迹,然后对每条参与融合的航迹进行分析,用正交多项式回归的方法剔除了测量误差较大的数据点。该算法有效的处理了传感器航迹中的不确定因素,解决了目前航迹融合方法中拐点融合误差较大的问题,以较小的计算开销达到了较高的精度,从而平衡了精度与计算量之间的矛盾。最后在多传感器多航迹的环境下讨论了其具体实现过程,仿真实验结果验证了该算法的有效性、优越性。 展开更多
关键词 航迹融合 不确定 多传感器 多目标
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自主车辆导航系统中的多传感器融合技术 被引量:30
17
作者 周俊 姬长英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期113-116,133,共5页
分析了目前农业领域中几种常用的自主车辆导航方式 ,并说明了多传感器融合的必要性。着重探讨了卡尔曼滤波、模糊逻辑推理以及人工神经网络 3种融合方法 ,分析了未来的发展方向。
关键词 自主车辆 导航系统 多传感器 融合技术
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多传感器多目标系统误差融合估计算法 被引量:10
18
作者 宋强 熊伟 何友 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期835-841,共7页
为解决多传感器组网系统的系统误差估计问题,基于多传感器多目标上报信息,研究并提出了一种多传感器多目标系统误差融合估计算法.算法构建了两级融合结构,即第一级对多传感器组合状态估计信息进行反馈融合以改善局部组合状态估计精度,... 为解决多传感器组网系统的系统误差估计问题,基于多传感器多目标上报信息,研究并提出了一种多传感器多目标系统误差融合估计算法.算法构建了两级融合结构,即第一级对多传感器组合状态估计信息进行反馈融合以改善局部组合状态估计精度,从而间接改善系统误差的估计精度,而第二级对多目标系统误差估计信息进行融合以进一步提高系统误差的估计精度.蒙特卡洛仿真显示算法能有效融合利用多传感器多目标信息,实现多传感器系统误差的实时精确估计. 展开更多
关键词 系统误差 传感器网络 误差配准 信息融合
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制造系统的状态监测与多传感器信息融合 被引量:9
19
作者 邱静 温熙森 唐丙阳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期18-20,共3页
运用多传感器信息融合理论与技术,针对高级制造系统设备与过程状态监测的特.点、难点与要求,探讨建立柔性制造单元智能状态监测与诊断决策模型,并给出一具体FMC状态监测系统及监测结果分析。
关键词 传感器 信息融合 柔性制造系统
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基于可加性模糊系统的多传感器数据融合诊断 被引量:7
20
作者 王雪 左巍 赵国华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期220-222,共3页
基于可加性模糊集系统理论,提出一种多传感器模糊融合诊断方法,采用补块覆盖法逼近函数和可加性模糊融合算法进行信号的特征融合。实验证明该诊断模型提高了诊断的准确性。
关键词 可加性模糊系统 多传感器融合 故障诊断 证据理论 数据融合
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