| 题名 | 基于多信息源的空间碎片识别技术研究 |
| 作者 | 周姗姗 |
| 答辩日期 | 2011-05-26 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 丁雷 |
| 关键词 | 空间碎片 多信息源 融合识别 证据理论 改进高通滤波 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 近几十年来，随着人类探索宇宙空间的活动越来越频繁，空间碎片的影响也越来越显著，空间碎片减缓已成为当今各国在空间技术领域密切关注、亟待解决的重大课题之一。本文的目的在于通过天基探测系统，利用多信息源识别判据对空间碎片进行精确识别，为今后航天器收集空间信息、提高空间安全等任务，提供理论的探索。 作为空间碎片识别判断和仿真模拟的重要数据来源，本文对空间碎片的多信息源特性进行了深入分析，包括空间碎片的辐射特性、几何特性和运动特性，同时对影响识别的相关探测背景特性进行了详细讨论。 针对空间碎片的不同信息源特性，可采用不同的识别办法，得到单信息源下的识别结果。在此基础上，本文提出了基于证据理论的融合识别算法，将多个信息源的识别判据进行融合后作决策判断。对于算法中单信息源识别判据的相关、基本概率赋值的获取、多相机信息源的配准、融合决策方法的选取等几个关键问题进行了深入讨论。实践证明，经证据组合规则的信息融合，可以提高整个系统识别的可信度，降低识别的错误率。 为了验证算法的效果及提供工程化实现的技术基础，本文设计了基于可见光CMOS图像传感器的高速数字信息处理平台。系统硬件上采用了FPGA、DSP、主机等高性能处理器为核心的多级数据处理结构，使得系统处理速度显著提高。软件上，在FPGA中采用改进高通滤波和阈值分割算法实现了图像预处理，不仅大大减小了后续处理的数据量，同时提高了实时处理的速度；在DSP中，采用目标聚类算法实现特征提取，在取得单信息源识别判据的基础上采用融合决策算法，保证系统可以获得有效的识别结果。 本文根据对空间碎片及其背景的仿真建模，结合实际数据，模拟了用于识别算法验证的仿真图像，分别在计算机平台及系统验证平台上进行了算法试验。试验利用了Matlab、VC++、CCS等多种软件平台完成了图像模拟、算法实现、数据传输、系统调试等一系列试验过程，取得了令人满意的效果。试验结果表明，本文提出的识别算法有效可行，设计的系统平台可靠稳定，工程化的算法运行稳健有效。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5388]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周姗姗. 基于多信息源的空间碎片识别技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
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