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一种多传感器可信度的确定方法

2020-07-16 01:00:37

 

  本文借鉴层次分析法(AnalyTIc Hierarchy Process,AHP)中分层的思想,提出了一种确定多个传感器可信度的方法,根据信息的相对可信度,建立了多传感器可信度的判断矩阵,该矩阵的正交特征向量即为对应传感器的可信度。仿真结果证明,融合数据要优于各传感器的算术平均值(等可信度融合)。

  1 加权平均的数据融合模型

  设在K时刻系统有p个传感器,q个目标,对传感器i,目标j测量值为:mij(i=1,2,…,p;j=1,2,…,q)。按照加权平均的融合算法确定传感器i的可信度为ai(i=1,2,…,p),则目标j的融合结果为:

  

 

  而ai(i=1,2,…,p)是需要确定的某时刻系统各传感器可信度。

  2 层次分析法

  T.L.Saaty于70年代提出层次分析法(AHP),为解决多目标决策问题提供了很大的方便,在资源分配、企业管理、经济分析与计划、社会学、行为学中得到了广泛应用。其核心思想:首先,把要解决的问题分层系列化,即根据问题的性质和要达到的目标,将问题分解为不同的组成因素,按照因素之间的相互影响和隶属关系将其分层类聚组合,形成一个递阶的、有序的层次结构模型,然后,对模型中每一层次因素的相对重要性,依据人们对客观现实的判断,给予定量表示,再利用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性次序的权值,最后,通过综合计算各层因素相对重要性的权值。

  2.1 AHP可信度的确定

  在多传感器探测系统中,在某时刻系统对传感器量测的信任程度,称为该时刻该传感器的可信度,针对系统中的p个传感器,q个目标。传感器对各目标的量测共有p&TImes;q个。根据q个目标分为q组,对于同一目标的量测分在一组。对于目标j,设各传感器量测的平均值:

  

b.jpg

 

  式中:mij表示第i个传感器对j目标的量测。

  两个传感器s和t对目标量测可信度的比值定义如式(4)。在已知真实值时,可用真值代替平均值。

  

 

  该矩阵是对称阵,即

d.jpg

,且对角线元素为1。由式(4),传感器量测距离平均值mj越近,该结果同其他结果的可信度比值就会越高,则判断矩阵中相应元素就会越大。对于目标j,该传感器的可信度也将会越大。判别矩阵求解可信度的步骤为: