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一种优化的贝叶斯估计多传感器数据融合方法 被引量:61
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作者 张品 董为浩 高大冬 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期643-648,共6页
由于来自多个传感器的测量数据总是有一定程度的不确定性和不一致性,采用多传感器数据融合算法将多个节点的测量数据进行数据融合,利用数据的冗余度来减小这种不确定性,得到高可靠性的数据信息。提出了一种优化的贝叶斯估计多传感器数... 由于来自多个传感器的测量数据总是有一定程度的不确定性和不一致性,采用多传感器数据融合算法将多个节点的测量数据进行数据融合,利用数据的冗余度来减小这种不确定性,得到高可靠性的数据信息。提出了一种优化的贝叶斯估计多传感器数据融合方法,将贝叶斯估计和卡尔曼滤波器结合起来,应用于无线传感网络数据融合中。根据滤波器应用到传感数据、融合数据或者两者的方式,提出3种不同的技术,即:前向滤波法、后向滤波法和前后向滤波法。通过一个实例研究估计移动机器人的位置,验证算法的有效性。实验表明,在集中式和分布式两个方面数据融合体系结构,结合卡尔曼滤波器的贝叶斯融合算法能够有效地解决数据的不确定性和不一致性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 数据融合 贝叶斯估计 卡尔曼滤波器
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多级式多传感器信息融合中的状态估计 被引量:26
2
作者 何友 彭应宁 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第8期60-63,共4页
本文研究多级式传感器监视系统中的状态估计技术.基于单传感器Kalman滤波方程,两级集中和分布估计解,本文提出多坐标系中多级式多传感器跟踪系统的三层集中估计方法.在不同笛卡尔坐标系中,本文提出了几种适合于三层多传感器... 本文研究多级式传感器监视系统中的状态估计技术.基于单传感器Kalman滤波方程,两级集中和分布估计解,本文提出多坐标系中多级式多传感器跟踪系统的三层集中估计方法.在不同笛卡尔坐标系中,本文提出了几种适合于三层多传感器信息融合系统的航迹级融合方法,其中既包括了集分估计,也包括了分分估计组合问题.在离散线性假设下,各层估计解都是最优的并且对同一问题的不同表现形式是等价的.另外,文中还给出了多级式多传感器系统分层估计的平凡解. 展开更多
关键词 信息融合 分层估计 多传感器 航迹融合 雷达跟踪
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多传感器数据分层融合的性质 被引量:29
3
作者 孙红岩 毛士艺 林品兴 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期55-61,共7页
本文主要研究文[1]提出的分层融合算法的数学、物理性质.定义了分层融合估计中的融合航迹的新息和融合增益,分析并证明了它们所具有的数学、物理性质,最后得出并证明该分层融合估计,就是基于各传感器的滤波及其预测的线性无偏最... 本文主要研究文[1]提出的分层融合算法的数学、物理性质.定义了分层融合估计中的融合航迹的新息和融合增益,分析并证明了它们所具有的数学、物理性质,最后得出并证明该分层融合估计,就是基于各传感器的滤波及其预测的线性无偏最小方差估计的结论.这进一步揭示了分层融合估计的本质,并对正确使用该算法解决多传感器多目标跟踪问题有参考意义. 展开更多
关键词 数据融合 分层融合 融合预测 估计 航空控制系统
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基于参数估计的多传感器数据融合算法研究 被引量:41
4
作者 廖惜春 丘敏 麦汉荣 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期193-197,共5页
为提高多传感器数据融合精度,结合传感器网络的特点及应用实例,研究分批估计、自适应加权和方差估计算法在数据融合中的有效性、准确度和实时性,提出按测量方差的自适应加权数据融合算法,利用600个传感器所提供的实例数据,对几种算法进... 为提高多传感器数据融合精度,结合传感器网络的特点及应用实例,研究分批估计、自适应加权和方差估计算法在数据融合中的有效性、准确度和实时性,提出按测量方差的自适应加权数据融合算法,利用600个传感器所提供的实例数据,对几种算法进行仿真,并比较了几种算法的有效性及其融合精度的差异,其结果表明采用自适应加权算法可以有效提高融合精度,对考虑了环境噪声的多传感器数据采集系统较为适合. 展开更多
关键词 传感网络 数据融合 分批估计 自适应加权 方差估计
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基于传感器校正与融合的农用小型无人机姿态估计算法 被引量:49
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作者 彭孝东 张铁民 +1 位作者 李继宇 陈瑜 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期854-860,共7页
实时姿态信息获取是运用农用小型无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)进行变量作业控制的重要环节,本文采用STM32单片机、微机电系统(Micro-electro mechanical system,MEMS)加速度计、陀螺仪、磁强计和无线收发模块设计出农用小型无... 实时姿态信息获取是运用农用小型无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)进行变量作业控制的重要环节,本文采用STM32单片机、微机电系统(Micro-electro mechanical system,MEMS)加速度计、陀螺仪、磁强计和无线收发模块设计出农用小型无人机姿态实时解算系统,文中对三轴数字传感器的校正方法以及基于四元数和梯度下降法的多传感器融合姿态估计做了详细地介绍与推导.结果表明,在72 MHz时钟频率下模拟集成电路总线(Inter-integrated circuit,IIC)传感器数据采集及滤波消耗6.2 ms,迭代步长β取0.8,一次姿态解算消耗约0.96 ms,数据更新频率可达100 Hz,能满足实时性要求.经测试在静态时俯仰角和翻滚角输出的平均绝对误差小于1.5,偏航角平均绝对误差小于2.9,小幅震动条件下的俯仰角、翻滚角和偏航角平均绝对误差增加1~2左右.这表明该传感器校正方法与姿态融合算法实用有效,能为农用小型无人机的飞行控制与变量作业实施提供准确的姿态数据. 展开更多
关键词 农用小型无人机 传感器融合 姿态估计 传感器校正 梯度下降法
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一种火电机组在线性能计算中的数据融合方法 被引量:32
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作者 陈坚红 李蔚 +1 位作者 盛德仁 任浩仁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期151-156,共6页
文中给出了数据融合算法,并提出把数据融合方法应用于火电机组的在线性能计算中,使计算结果能更完善、准确地反映机组的运行状况。这种数据融合方法计算简便,可以反映传感器在空间或时间上的冗余或互补的信息,获得比有限个传感器的算术... 文中给出了数据融合算法,并提出把数据融合方法应用于火电机组的在线性能计算中,使计算结果能更完善、准确地反映机组的运行状况。这种数据融合方法计算简便,可以反映传感器在空间或时间上的冗余或互补的信息,获得比有限个传感器的算术平均值更准确的测量结果,具有较高的可靠性,实际应用结果证实了该算法的准确性,可推广到其它具有正态分布特性测量结果的数据融合。 展开更多
关键词 火电机组 在线性能计算 数据融合
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智能小车的多传感器数据融合 被引量:40
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作者 陈懂 刘瑢 金世俊 《现代电子技术》 2005年第6期3-5,共3页
智能车辆是近年来发展起来的一门新兴综合技术 ,在军事、科研和工业中有广阔的应用前景。以电动小车为研究对象 ,分析了智能小车传感系统的各种特征值 ,包括智能小车的状态特征值和道路环境特征值 ,并建立了相应的坐标系。根据小车行驶... 智能车辆是近年来发展起来的一门新兴综合技术 ,在军事、科研和工业中有广阔的应用前景。以电动小车为研究对象 ,分析了智能小车传感系统的各种特征值 ,包括智能小车的状态特征值和道路环境特征值 ,并建立了相应的坐标系。根据小车行驶的实际情况 ,设计了智能小车的多传感器系统 ,包括 :传感器的种类、数量以及在智能小车上的安装位置。重点讨论了多传感器数据融合结构和融合算法。智能小车多传感器的数据融合结构采用混合式 ,融合算法采用贝叶斯推理法。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 智能车辆 贝叶新推理法
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提高测量可靠性的多传感器数据融合有偏估计方法 被引量:43
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作者 岳元龙 左信 罗雄麟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1843-1852,共10页
为了提高测量数据可靠性,多传感器数据融合在过程控制领域得到了广泛应用.本文基于有偏估计能够减小最小二乘无偏估计方差的思想,提出采用多传感器有偏估计数据融合改善测量数据可靠性的方法.首先,基于岭估计提出了有偏测量过程,并给出... 为了提高测量数据可靠性,多传感器数据融合在过程控制领域得到了广泛应用.本文基于有偏估计能够减小最小二乘无偏估计方差的思想,提出采用多传感器有偏估计数据融合改善测量数据可靠性的方法.首先,基于岭估计提出了有偏测量过程,并给出了测量数据可靠性定量表示方法,同时证明了有偏测量可靠度优于无偏测量可靠度.其次,提出了多传感器有偏估计数据融合方法,证明了现有集中式与分布式无偏估计数据融合之间的等价性.最后,证明了多传感器有偏估计数据融合收敛于无偏估计数据融合.实例应用验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 测量 可靠性 数据融合 有偏估计 岭估计
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多传感器航迹融合综述 被引量:35
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作者 乔向东 李涛 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期245-250,共6页
多传感器航迹融合较之量测融合有着诸多优势,也是信息融合领域发展最快的方向之一。论述了航迹融合理论的发展,详细讨论了航迹融合中的互相关性以及包括简单协方差凸组合、互协方差组合、信息矩阵、协方差交及基于最优线性无偏估计在内... 多传感器航迹融合较之量测融合有着诸多优势,也是信息融合领域发展最快的方向之一。论述了航迹融合理论的发展,详细讨论了航迹融合中的互相关性以及包括简单协方差凸组合、互协方差组合、信息矩阵、协方差交及基于最优线性无偏估计在内的主流融合算法,并给出了相关仿真实验结果;最后,针对当前该方向的研究现状,特别是有关混合多模型状态估计的融合问题,提出了我们的一些认识。 展开更多
关键词 多传感器信息融合 航迹融合 互相关性 混合估计
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多传感信息融合与自动化 被引量:21
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作者 韩崇昭 朱洪艳 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第S1期117-124,共8页
综述多传感信息融合技术的概念、发展的起因、主要研究内容、现有的理论和方法 ,同时还就其在工业机器人、汽车自动导航与驾驶、身份识别、多目标跟踪、人工智能等自动化领域的应用进行了讨论 .作者对于这一新兴研究方向未来的发展趋势... 综述多传感信息融合技术的概念、发展的起因、主要研究内容、现有的理论和方法 ,同时还就其在工业机器人、汽车自动导航与驾驶、身份识别、多目标跟踪、人工智能等自动化领域的应用进行了讨论 .作者对于这一新兴研究方向未来的发展趋势作了展望 ,并就信息融合的一般理论、主要方法论、存在的问题等进行了探讨 . 展开更多
关键词 信息融合 检测融合 估计融合 图像融合
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基于最优估计的数据融合理论 被引量:22
11
作者 王炯琦 周海银 吴翊 《应用数学》 CSCD 北大核心 2007年第2期392-399,共8页
本文提出了一种最优加权的数据融合方法,分析了最优权值的分配原则;给出了多源信息统一的线性融合模型,使其表示不受数据类型和融合系统结构的限制,并指出在噪声协方差阵正定的前提下,线性最小方差估计融合和加权最小二乘估计融合是等价... 本文提出了一种最优加权的数据融合方法,分析了最优权值的分配原则;给出了多源信息统一的线性融合模型,使其表示不受数据类型和融合系统结构的限制,并指出在噪声协方差阵正定的前提下,线性最小方差估计融合和加权最小二乘估计融合是等价的;介绍了数据融合中的Bayes极大后验估计融合方法,给出了利用极大后验法进行传感器数据融合的一般表示公式;最后以两传感器数据融合为例,证明了利用Bayes极大后验估计进行两传感器数据融合所得到的融合状态的精度比相同条件下极大似然估计得到的精度要高,同时它们均优于任一单传感器局部估计精度. 展开更多
关键词 最优估计 数据融合 加权平均 BAYES估计 极大似然法
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基于Bayes估计理论的数据融合方法 被引量:21
12
作者 付华 杜晓坤 《自动化技术与应用》 2005年第4期10-12,共3页
本文研究了多传感器数据融合技术的一种方法。融合方法以Bayes估计理论为基础,并对数据进行了一致性检验,得到了多传感器最优融合数据,提高了数据的精确度。实际应用结果验证了算法的准确性,并进行了Matlab仿真。这种数据融合方法计算简... 本文研究了多传感器数据融合技术的一种方法。融合方法以Bayes估计理论为基础,并对数据进行了一致性检验,得到了多传感器最优融合数据,提高了数据的精确度。实际应用结果验证了算法的准确性,并进行了Matlab仿真。这种数据融合方法计算简便,可以获得比有限个传感器的算术平均值更准确的测量结果。具有较高的可靠性,可用于测量结果具有正态分布特性的多传感器测量系统。 展开更多
关键词 数据融合 多传感器 BAYES估计
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基于多传感器信息融合的车辆目标识别方法 被引量:25
13
作者 孙宁 秦洪懋 +1 位作者 张利 葛如海 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期1310-1315,共6页
鉴于传统车辆避撞系统中,因采用单一传感器进行目标识别,在感知范围、识别准确性等方面存在的固有缺陷,本文中提出了一种基于雷达与机器视觉信息融合的目标识别方法。该方法获取目标序列后,在目标级融合方法的基础上,引入马氏距离进行... 鉴于传统车辆避撞系统中,因采用单一传感器进行目标识别,在感知范围、识别准确性等方面存在的固有缺陷,本文中提出了一种基于雷达与机器视觉信息融合的目标识别方法。该方法获取目标序列后,在目标级融合方法的基础上,引入马氏距离进行观测值匹配。再应用联合概率数据关联(JPDA)算法进行数据融合,建立系统观测模型与状态模型,从而实现了基于信息融合的目标识别。试验验证结果表明,该方法基于雷达与摄像头数据,可实现目标的准确识别与定位,其工程适应面更广。 展开更多
关键词 车辆识别 信息融合 状态估计 观测模型
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特征融合的尺度自适应相关滤波跟踪算法 被引量:24
14
作者 李聪 鹿存跃 +2 位作者 赵珣 章宝民 王红雨 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期177-184,共8页
为提高相关滤波(CF)跟踪算法的稳健性,并克服传统CF方法无法处理目标尺度变化以及未利用图像颜色特征等问题,提出了一种基于融合颜色特征的尺度自适应相关滤波改进跟踪算法。首先,将目标搜索区域从3原色(RGB)颜色空间转换到Lab颜色空间... 为提高相关滤波(CF)跟踪算法的稳健性,并克服传统CF方法无法处理目标尺度变化以及未利用图像颜色特征等问题,提出了一种基于融合颜色特征的尺度自适应相关滤波改进跟踪算法。首先,将目标搜索区域从3原色(RGB)颜色空间转换到Lab颜色空间,提取搜索区域的Lab 3通道颜色特征;然后,融合Lab颜色特征与方向梯度直方图(HOG)特征得到多通道特征,利用核相关滤波(KCF)计算输出响应图并寻找图中最大响应位置即目标位置;最后,基于Lab颜色特征建立尺度模型,从当前帧的目标位置处截取不同尺度图像块,通过将其与尺度模型比较得到目标尺度最优估计。实验选取35段公开彩色视频序列进行测试,并将所提算法与其他5种跟踪性能较好的跟踪方法进行对比。实验结果表明,所提方法对彩色视频序列中的目标遮挡、变形、尺度变化等现象具有良好的适应性,其平均性能优于对比方法,同时具有76frame·s^(-1)的实时跟踪速度。 展开更多
关键词 机器视觉 目标跟踪 相关滤波 特征融合 尺度估计
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一种改进的多无线传感器数据分批估计自适应加权融合算法 被引量:23
15
作者 王华东 王大羽 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1239-1243,共5页
为解决温室大棚中多无线传感器监测数据融合精度低的问题,提出了一种改进型的分批估计自适应加权融合算法。算法首先对单个无线温度传感节点一段时间内所采集的数据根据容许函数阈值剔除误差较大的数据,然后对该温度传感器的数据进行分... 为解决温室大棚中多无线传感器监测数据融合精度低的问题,提出了一种改进型的分批估计自适应加权融合算法。算法首先对单个无线温度传感节点一段时间内所采集的数据根据容许函数阈值剔除误差较大的数据,然后对该温度传感器的数据进行分批估计得出该节点某一段时间内的最优估计值,以此得到该区域所有无线温度传感节点最优估计值后,依据权值最优分配原则对每组传感器数据进行组内自适应加权融合,从而计算得到该段时间内温室大棚的温度精确值。通过实验验证得出:相对于平均值法与传统的分批估计算法,本算法数据融合易于实现,融合值相对误差值更低,稳健性更好。 展开更多
关键词 多无线传感器 数据融合 分批估计 自适应加权 容许函数
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信息融合理论研究进展:基于变分贝叶斯的联合优化 被引量:22
16
作者 潘泉 胡玉梅 +3 位作者 兰华 孙帅 王增福 杨峰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1207-1223,共17页
通过梳理近年信息融合理论的发展,分析了复杂目标跟踪系统中存在的非线性、多模式、深耦合、网络化、高维数和未知扰动输入等问题,指出现阶段目标跟踪系统中联合优化的必要性.继而,讨论了解决联合优化问题的主要方法,包括联合检测与估计... 通过梳理近年信息融合理论的发展,分析了复杂目标跟踪系统中存在的非线性、多模式、深耦合、网络化、高维数和未知扰动输入等问题,指出现阶段目标跟踪系统中联合优化的必要性.继而,讨论了解决联合优化问题的主要方法,包括联合检测与估计,联合聚类与估计,联合关联与估计及联合决策与估计等.同时,着重介绍了变分贝叶斯辨识、估计和优化的统一框架和以其为基础的目标跟踪联合一体优化方法,并以天波超视距雷达为应用背景,给出在多路径多模式多目标跟踪场景下算法的一般性描述.最后,讨论了变分贝叶斯理论在目标跟踪领域的开放问题和未来研究方向. 展开更多
关键词 信息融合 目标跟踪 状态估计 联合优化 变分贝叶斯理论
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基于强跟踪滤波器的多传感器非线性动态系统状态与参数联合估计 被引量:12
17
作者 文成林 陈志国 周东华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1715-1717,共3页
本文将强跟踪滤波理论与多传感器数据融合技术相结合 ,提出基于强跟踪滤波器的多传感器状态与参数联合估计新算法 ;对拥有相同采样率的分布式多传感器单模型非线性动态系统 ,应用强跟踪滤波器 ,得到目标状态基于全局信息融合估计结果 ,... 本文将强跟踪滤波理论与多传感器数据融合技术相结合 ,提出基于强跟踪滤波器的多传感器状态与参数联合估计新算法 ;对拥有相同采样率的分布式多传感器单模型非线性动态系统 ,应用强跟踪滤波器 ,得到目标状态基于全局信息融合估计结果 ,并利用计算机仿真结果对算法的有效性进行了验证 ;这些工作初步解决了Kalman滤波中由于模型的不确定性而造成估计误差值偏大情况下的状态融合估计问题 。 展开更多
关键词 强跟踪滤波器 多传感器 非线性动态系统 参数联合估计 融合估计 渐消因子 KALMAN滤波 数据融合
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Primary exploration of nonlinear information fusion control theory 被引量:18
18
作者 WANG ZhiSheng WANG DaoBo ZHEN ZiYang 《Science in China(Series F)》 2007年第5期686-696,共11页
By introducing Information fusion techniques into a control field, a new theory of information fusion control (IFC) is proposed. Based on the theory of information fusion estimation, optimal control of nonlinear dis... By introducing Information fusion techniques into a control field, a new theory of information fusion control (IFC) is proposed. Based on the theory of information fusion estimation, optimal control of nonlinear discrete control system is investi- gated. All information on control strategy, including ideal control strategy, expected object trajectory and dynamics of system, are regarded as measuring information of control strategy. Therefore, the problem of optimal control is transferred into the one of information fusion estimation. Firstly, the nonlinear information fusion estimation theorems are described. Secondly, an algorithm of nonlinear IFC theory is detailedly deduced. Finally, the simulation results of manipulator shift control are given, which show the feasibility and effectiveness of the presented algorithm. 展开更多
关键词 nonlinear control nonlinear estimation information fusion control (IFC) optimal control
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考虑先验信息可信度的后验加权Bayes估计 被引量:20
19
作者 黄寒砚 段晓君 王正明 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1245-1251,共7页
先验信息失真及先验样本数量过大会扭曲小子样条件下Bayes融合评估的效果,引入可信度可以改善这个问题。现有的可信度度量方法大都直接基于数据层,即通过判断两种样本是否属于同一分布,这种度量在小子样情况下不太可信,为此提出了一种... 先验信息失真及先验样本数量过大会扭曲小子样条件下Bayes融合评估的效果,引入可信度可以改善这个问题。现有的可信度度量方法大都直接基于数据层,即通过判断两种样本是否属于同一分布,这种度量在小子样情况下不太可信,为此提出了一种基于数据物理来源的可信度度量方法。同时归纳了可信度融合评估的准则,分析了现有可信度融合评估方法的不足,并结合正态分布的参数估计问题,给出了一种考虑先验信息可信度的后验加权Bayes估计方法。理论分析和算例都证实了该方法优于常用的Bayes估计方法。 展开更多
关键词 物理可信度 加权融合 试验评估 小子样 BAYES估计
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多传感器数据融合效果分析 被引量:14
20
作者 周福娜 周梅 文成林 《河南大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第2期33-36,共4页
从理论上证明了多个传感器融合的估计效果要比任何一个单一传感器的估计效果好.并且去掉所融合的多个传感器中的任何一个或几个后,估计效果都要比用全部传感器融合估计的效果差.计算机仿真结果验证了所给出的结论.
关键词 数据融合 误差协方差 无偏估计
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