淺析光電信息系統多傳感器數據融合

施天瀛

（長春職業技術學校，吉林 長春130000）

近年來光電信息技術不斷發展，光電探測技術被應用到各行各業，但由于信息來源廣泛，需要多種傳感器的數據相互融合，不同數據的傳輸類型存在差異，缺少復合型的數據處理人才。在數據處理過程中仍然存在問題，相關人員應該明確光電信息的融合模型研究，促進光電信息系統全面發展。

1 光電信息系統多傳感器數據融合的概述

光電信息系統傳感器多種多樣，滿足協同監視的多節點、大容量要求，能夠在各個監視范圍內設置不同程度的數據類型，可以依靠電池、光能、風能并存的方式，在極端條件下仍可保持傳感器正常運轉，降低了基礎能耗。此外，在光電傳感器應用過程中也要綜合考慮自然情況，降低后續維修成本，保證目標進入監測趨勢可以高效地傳遞信息，保證傳感器的延時在毫秒以內。

2 光電信息系統多傳感器數據融合中存在的問題

（1）缺少體系化的管理法則。目前大部分光電信息系統應用了新一代的數據融合技術，可利用矢量圖形的標準進行規劃和管理，完成電網信息的快速傳遞，但仍然缺少相應的動態監測管理，一旦出現大型事故后修復速率較慢，缺少緊急調動守則，沒有統一的光電信息數據集成交換指標，數據傳遞存在著一定的兼容性問題。

（2）數據安全隱患。光電信息在傳遞過程中可能會出現問題，其中有些不法分子冒充用戶身份，截取數據，并隨意篡改光電信息，盜取他人獨立IP，并且利用網絡漏洞非法監聽，一定程度上造成了光電企業的財務損失。此外，一些數據融合的網絡安全配置不到位，沒有將防火墻和網絡程序相互捆綁，導致本身光電系統的安全程度低，存在易受到病毒傳染的隱患。同時還存在著一定的非人為因素，一旦數據在存儲在RAM中，很有可能發生數據丟失，數據融合異常的現象。

（3）缺少復合型人才。我國光電信息系統現代化起步較晚，仍處于初期階段，存在一定的技術風險。缺少相應的復合型人才，技術人員對高級數據掌握程度不夠。在光電信息系統不斷擴大過程中，所需的自動化技術也分布廣泛，主要涉及了數學中的拓撲數據，拓撲管理。需要相關人員通過函數關系校驗數據融合后的準確性。但從目前看來，光電系統精度不能達到標準，各地分析精度不達標。

3 光電信息系統多傳感器數據融合措施

由于光電系統較復雜，建設周期長，涉及人數多，經常會出現信息泄露、數據狀態不穩定的一系列問題，相關人員應該協同多傳感器，明確任務分配，目標跟蹤、通信協議等關鍵技術，持續整合多項技術，達到良好數據融合水平。

（1）明確融合模型。構建光電信息系統多傳感器數據融合過程中，相關人員應明確融合目的，選取相應的分層處理概念，提升融合系統的應用效果，通過對不同元素進行排列組合，使其形成有機聯系，促使功能模型充分發揮。

一級融合的目的主要是跟蹤和校正光電傳感器收集到的信息，并在處理過程中形成的一級融合效果，對最基礎的空間地理位置進行標識，同時計算出后期的速度，加速度等基本屬性。

二級融合主要上升到估計和抽象形式，利用數據前期的動態變化，從而預測出整體的綜合表示方法，對一級結構的融合結果進行反映，正確表達出未來戰場的基本走勢，大致描繪后續的行動計劃以及主要意圖。

三級融合可以有效處理威脅因素，綜合評價對我方的抵御能力，從而出事風險應對等級，同時還能根據對方的攻擊效率、有效預估出我方受威脅的程度，判斷出對方行動的最終結果，并向有關部門發出警告，利用數據融合匹配出最佳的解決方案。

四級融合是多傳感器數據融合環節的有效升華，能夠促使整體融合達到最優配比。

（2）引入模型計算。綜合邏輯和數學融合是光電系統中重要的類型，在多傳感器數據融合過程中，最重要的環節就是識別身份。相關人員要根據數據的關聯性，在單傳感器中融入相應的算法，在空間時間上形成互補功能，促進多傳感器將目標以及信息融合運算，融入卡爾曼濾波法以及最小二乘法，促使數據在融合節點過程中可以穩定過渡。將初始值設為一維矩陣，在計算過程中改變初始值，保證濾波器達到最優值。注意不同參數的應用過程呈現出來的特點，應該以數據參數為準，合理設置矩陣中的不變量。

（3）合理加密數據。相關人員要合理應用數據加密技術，保證光電信息穩定工作，按照數據加密的具體操作方法，選擇正確的信息傳遞方法。綜合考量光電網絡模型、安全機制、安全服務。利用多傳感器信息系統，不斷擴展的空間，嚴格執行認證、權限、完整、加密的整體步驟。數據人員要保證每個傳感器通信通道，有獨立的任務系統，在統一計算的前提下進行數據融合，根據不同的空間分布整合圖像的清晰程度與全面信息，在光電系統的協助下提高分辨率，并對模糊圖像進行重組。多次篩選原始信息，根據圖像形狀進行資源的重新配置，以提高決策的精準性。

例如，相關人員要利用相對的數據轉移技術，二次加密、及時回復文本信息，最大程度上保證傳輸過程中的安全性，綜合應用替換表算法、改進替換表算法，以及循環冗雜校驗法，保證解密后光電數據的準確性，驗算數據的段落閾值。在主干連路上應用多傳感器通信資源，自建光纖等通訊設備。將數據直接發送到指揮中心進行二次統籌管理，并對事件結果做出分析與處理，設置相應的延伸網絡，以傳感器為相映節點，盡可能地利用風能光能供電，保證擴展方式多種多樣，有效地傳遞數據。

（4）綜合調試光電系統。操作人員應該明確光信號的空間移動距離，盡量減少遠離障礙物的干擾，在基礎規劃上加入時間序列信號和紅外感知功能，減低光電信息操作過程出現問題的概率，保證運動學的動力計算合乎實際標準。此外，相關人員在設計網絡節點時，要按照規則劃分群組，在群組中配備中央協調器，以拓部的連接形式構建多點連接保障連接效果，根據不同地區的自然條件與人流密度，控制傳感器的自主監控方式。匹配路由器的網絡控制模型，在多傳感器協同監視的光電系統中，以無線通信覆蓋的方式保證在有效距離內能夠全覆蓋。通過地下光纜以網狀網通過中計量控制系統，利sink可節點采集數據，并對監控信息做出統一的系統化管理。

例如，相關人員要合理應用光電信息的Mac協議，明確算法之間的關系，以數據為中心，建立相應的傳感器網絡，在制定協議時改善平衡負載問題，解決故障過程中存在問題。實現硬件、軟件的相互連接，保證監測、解析、傳達三位一體。綜合應用軟閾值和用硬閾值，在協議中除了少數的節點休眠之外，其他節點必須處于穩定運行狀態，有效延長使用壽命，避免出現能量空洞問題。調制不同類型探測信號，匹配軟件接口與硬件接口，維持光電容量穩定的前提下，提高該技術的抗干擾性。

4 結語

在信息和科學技術不斷發展的過程中，光電信息系統的種類也越來越多，多傳感器數據在融合過程中極大地提高了光電系統信息處理的效率。程序員應該明確多傳感器數據融合方法，解決在融合中的數據兼容問題，自主構建相應的數據庫，采取加密處理，保證光電信息系統可以穩定工作。