浅析光电信息系统多传感器数据融合

2019-02-11施天瀛

时代农机 2019年11期

施天瀛

（长春职业技术学校，吉林长春130000）

近年来光电信息技术不断发展，光电探测技术被应用到各行各业，但由于信息来源广泛，需要多种传感器的数据相互融合，不同数据的传输类型存在差异，缺少复合型的数据处理人才。在数据处理过程中仍然存在问题，相关人员应该明确光电信息的融合模型研究，促进光电信息系统全面发展。

1 光电信息系统多传感器数据融合的概述

光电信息系统传感器多种多样，满足协同监视的多节点、大容量要求，能够在各个监视范围内设置不同程度的数据类型，可以依靠电池、光能、风能并存的方式，在极端条件下仍可保持传感器正常运转，降低了基础能耗。此外，在光电传感器应用过程中也要综合考虑自然情况，降低后续维修成本，保证目标进入监测趋势可以高效地传递信息，保证传感器的延时在毫秒以内。

2 光电信息系统多传感器数据融合中存在的问题

（1）缺少体系化的管理法则。目前大部分光电信息系统应用了新一代的数据融合技术，可利用矢量图形的标准进行规划和管理，完成电网信息的快速传递，但仍然缺少相应的动态监测管理，一旦出现大型事故后修复速率较慢，缺少紧急调动守则，没有统一的光电信息数据集成交换指标，数据传递存在着一定的兼容性问题。

（2）数据安全隐患。光电信息在传递过程中可能会出现问题，其中有些不法分子冒充用户身份，截取数据，并随意篡改光电信息，盗取他人独立IP，并且利用网络漏洞非法监听，一定程度上造成了光电企业的财务损失。此外，一些数据融合的网络安全配置不到位，没有将防火墙和网络程序相互捆绑，导致本身光电系统的安全程度低，存在易受到病毒传染的隐患。同时还存在着一定的非人为因素，一旦数据在存储在RAM中，很有可能发生数据丢失，数据融合异常的现象。

（3）缺少复合型人才。我国光电信息系统现代化起步较晚，仍处于初期阶段，存在一定的技术风险。缺少相应的复合型人才，技术人员对高级数据掌握程度不够。在光电信息系统不断扩大过程中，所需的自动化技术也分布广泛，主要涉及了数学中的拓扑数据，拓扑管理。需要相关人员通过函数关系校验数据融合后的准确性。但从目前看来，光电系统精度不能达到标准，各地分析精度不达标。

3 光电信息系统多传感器数据融合措施

由于光电系统较复杂，建设周期长，涉及人数多，经常会出现信息泄露、数据状态不稳定的一系列问题，相关人员应该协同多传感器，明确任务分配，目标跟踪、通信协议等关键技术，持续整合多项技术，达到良好数据融合水平。

（1）明确融合模型。构建光电信息系统多传感器数据融合过程中，相关人员应明确融合目的，选取相应的分层处理概念，提升融合系统的应用效果，通过对不同元素进行排列组合，使其形成有机联系，促使功能模型充分发挥。

一级融合的目的主要是跟踪和校正光电传感器收集到的信息，并在处理过程中形成的一级融合效果，对最基础的空间地理位置进行标识，同时计算出后期的速度，加速度等基本属性。

二级融合主要上升到估计和抽象形式，利用数据前期的动态变化，从而预测出整体的综合表示方法，对一级结构的融合结果进行反映，正确表达出未来战场的基本走势，大致描绘后续的行动计划以及主要意图。

三级融合可以有效处理威胁因素，综合评价对我方的抵御能力，从而出事风险应对等级，同时还能根据对方的攻击效率、有效预估出我方受威胁的程度，判断出对方行动的最终结果，并向有关部门发出警告，利用数据融合匹配出最佳的解决方案。

四级融合是多传感器数据融合环节的有效升华，能够促使整体融合达到最优配比。

（2）引入模型计算。综合逻辑和数学融合是光电系统中重要的类型，在多传感器数据融合过程中，最重要的环节就是识别身份。相关人员要根据数据的关联性，在单传感器中融入相应的算法，在空间时间上形成互补功能，促进多传感器将目标以及信息融合运算，融入卡尔曼滤波法以及最小二乘法，促使数据在融合节点过程中可以稳定过渡。将初始值设为一维矩阵，在计算过程中改变初始值，保证滤波器达到最优值。注意不同参数的应用过程呈现出来的特点，应该以数据参数为准，合理设置矩阵中的不变量。

（3）合理加密数据。相关人员要合理应用数据加密技术，保证光电信息稳定工作，按照数据加密的具体操作方法，选择正确的信息传递方法。综合考量光电网络模型、安全机制、安全服务。利用多传感器信息系统，不断扩展的空间，严格执行认证、权限、完整、加密的整体步骤。数据人员要保证每个传感器通信通道，有独立的任务系统，在统一计算的前提下进行数据融合，根据不同的空间分布整合图像的清晰程度与全面信息，在光电系统的协助下提高分辨率，并对模糊图像进行重组。多次筛选原始信息，根据图像形状进行资源的重新配置，以提高决策的精准性。

例如，相关人员要利用相对的数据转移技术，二次加密、及时回复文本信息，最大程度上保证传输过程中的安全性，综合应用替换表算法、改进替换表算法，以及循环冗杂校验法，保证解密后光电数据的准确性，验算数据的段落阈值。在主干连路上应用多传感器通信资源，自建光纤等通讯设备。将数据直接发送到指挥中心进行二次统筹管理，并对事件结果做出分析与处理，设置相应的延伸网络，以传感器为相映节点，尽可能地利用风能光能供电，保证扩展方式多种多样，有效地传递数据。

（4）综合调试光电系统。操作人员应该明确光信号的空间移动距离，尽量减少远离障碍物的干扰，在基础规划上加入时间序列信号和红外感知功能，减低光电信息操作过程出现问题的概率，保证运动学的动力计算合乎实际标准。此外，相关人员在设计网络节点时，要按照规则划分群组，在群组中配备中央协调器，以拓部的连接形式构建多点连接保障连接效果，根据不同地区的自然条件与人流密度，控制传感器的自主监控方式。匹配路由器的网络控制模型，在多传感器协同监视的光电系统中，以无线通信覆盖的方式保证在有效距离内能够全覆盖。通过地下光缆以网状网通过中计量控制系统，利sink可节点采集数据，并对监控信息做出统一的系统化管理。

例如，相关人员要合理应用光电信息的Mac协议，明确算法之间的关系，以数据为中心，建立相应的传感器网络，在制定协议时改善平衡负载问题，解决故障过程中存在问题。实现硬件、软件的相互连接，保证监测、解析、传达三位一体。综合应用软阈值和用硬阈值，在协议中除了少数的节点休眠之外，其他节点必须处于稳定运行状态，有效延长使用寿命，避免出现能量空洞问题。调制不同类型探测信号，匹配软件接口与硬件接口，维持光电容量稳定的前提下，提高该技术的抗干扰性。