[發明專利]一種多傳感器數據融合半實物仿真系統

在審

• 申請號: 202010979180.8
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112180760A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 王艷;李翔;李寶清;袁曉兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 錢文斌;黃志達

1.一種多傳感器數據融合半實物仿真系統，其特征在于，包括UI交互模塊、仿真構建模塊、通信模塊和數據融合模塊；所述UI交互模塊用于通過交互式界面進行參數配置；所述仿真構建模塊用于模擬生成野外環境、仿真特定探測模式下的復合式傳感器模型和多目標運動模型；所述通信模塊用于使用指定的通信協議與所接入的實物傳感器節點進行通信；所述數據融合模塊用于管理所有系統內部的傳感器數據，并調用內置的融合算法對虛擬探測數據和實體探測數據進行融合處理。

2.根據權利要求1所述的多傳感器數據融合半實物仿真系統，其特征在于，所述UI交互模塊進行參數配置時，具體包括：配置傳感器的參數、設定傳感器布設位置、設置目標屬性、設置目標行進路線和設置野外環境參數。

3.根據權利要求1所述的多傳感器數據融合半實物仿真系統，其特征在于，所述UI交互模塊在設置目標行進路線時，首先繪制初始路線，并在所述初始路線上選擇擬合位置，通過線性插值以及自然三次樣條插值對擬合位置進行曲線擬合以形成接近自然狀態下的目標運動路線。

4.根據權利要求1所述的多傳感器數據融合半實物仿真系統，其特征在于，所述UI交互模塊還用于向用戶實時顯示系統的仿真運行情況。

5.根據權利要求1所述的多傳感器數據融合半實物仿真系統，其特征在于，所述仿真構建模塊按照所述UI交互模塊配置的參數，模擬真實的野外環境，構建虛擬仿真傳感器節點和虛擬目標，并指定虛擬目標按所設定的路線行進，同時模擬所述虛擬仿真傳感器傳感器節點對目標的探測過程。

6.根據權利要求1所述的多傳感器數據融合半實物仿真系統，其特征在于，所述通信模塊與接入的實物傳感器節點進行通信，同時支持上行數據和下行數據，包括接收節點的探測信息、狀態信息和對節點下發控制狀態的指令。

7.根據權利要求1所述的多傳感器數據融合半實物仿真系統，其特征在于，整個系統在運行時創建三條并行的線程，并以多線程的方式運行；

第一條線程為仿真線程，用于各種仿真模型的創建和運行；首先該線程由所述仿真構建模塊負責創建仿真野外環境和仿真目標運動的標準航跡，為生成傳感器仿真數據提供依據；同時，仿真線程實時模擬每個虛擬傳感器節點對探測區域中掃描到的目標點跡進行觀測，生成符合模板觀測數據模型的虛擬探測數據，包括目標探測時間、目標類型、目標數量、目標航向和目標位置，并送入數據融合模塊；

第二條線程為通信線程，用于使用UDP通信協議與接入的實體傳感器節點進行通信，其包括上行數據鏈路和下行數據鏈路；所述上行數據鏈路負責接收實體傳感器節點的狀態信息和探測信息；所述下行鏈路負責下發由所述UI交互模塊設置的狀態更改參數；

第三條線程為主控線程，用于程序的主流程控制、GUI界面的數據顯示以及融合算法的調用；首先負責對所述仿真線程和通信線程進行生存管理，以及負責整個系統的運轉；所述主控線程負責將所述仿真線程的目標運行軌跡顯示在“運行顯示界面”中，將多傳感器探測數據顯示在“情報界面-輸出數據”面板的“仿真節點數據”顯示控件中，同時將所述通信線程接收的實體節點探測數據顯示在“實體節點數據”顯示控件中；所述主控線程負責調用所述數據融合模塊，對多傳感器節點數據進行時空統一，對不同來源的局部航跡數據進行關聯與融合處理，形成系統級別的目標運動航跡信息以及屬性信息，并將融合結果顯示在“全局情報數據”面板。