基于Eclipse的多传感器数据融合算法仿真系统

1、基于Eclipse的多传感器数据交融算法仿真系统摘要数据交融是指对来自多个信息源的数据和信息进展综合处理，以获得对事物或目的更客观、更本质认识的综合信息。算法仿真是数据交融系统设计中的一项重要工作。本文介绍了一种基于Elipse开发的数据交融算法仿真系统，并对系统设计和实现中的一些关键技术进展了讨论，比方Java和atlab的跨语言调用、Elipse插件技术等。关键词数据交融；仿真系统；Elipse；多传感器多传感器数据交融就是把多个一样类型或不同类型的传感器所提供的部分观察量加以综合，消除信息之间的冗余和矛盾，利用信息互补，形成对环境的相对完好一致的感知描绘，从而进步智能系统决策的快速性和正

2、确性，以及规划的科学性1。算法仿真软件对多传感器数据交融系统来说至关重要，它有助于验证和改良数据交融算法，可以缩短系统的开发周期、节省大量的人力物力2。2.1Elipse简介Elipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。它最初的开发目的是一个高质量的开发工具平台，但在Elipse的开展过程中，人们意识到Elipse除了用于开发工具平台外，还合适作为更普遍应用的平台根底，开发小组据此进展了假设干通用化改良，到3.0版本的时候，Elipse正式成为了通用的富客户端平台(RihlientPlatfr)3。本文研究的仿真系统即是基于ElipseRP开发的。近年来，Elipse在嵌入式系

3、统及设备开发4、企业级开发、应用程序周期管理等领域也得到了广泛的应用。2.2基于ElipseRP构建系统的优点1框架级的软件复用软件复用作为软件开发过程中的一个重要技术，在理论中有效地进步了软件开发效率和软件质量，对软件开发乃至整个计算机技术的开展有着深远的历史意义和现实意义。抽象是软件复用的关键因素，Sith和Sttts指出：“编程的历史是一种对体系构造不断抽象的理论。随着程序开发技术的不断进步，程序语言设计者通过总结上一代程序语言的经历教训而不断增加经过封装的构造，然后软件架构设计师在此根底之上创造出更复杂、更强大的抽象5。抽象的层次不同，软件重用的粒度就不同。软件复用按粒度可分为函数库和

4、类库复用、构件级复用和框架级复用。框架是一个可复用的设计，它规定了应用的体系构造，说明了整个设计、协作构件之间的依赖关系、责任分配和控制流程，它强调的是软件的设计重用性和系统的可扩大性。框架复用是抽象层次高、复用粒度大的复用形式，是软件工程技术中的热点研究课题，在业界使用也相当广泛，因为它可以带来更高的消费率和开发质量。Elipse就是一个可复用框架。图1按粒度划分的软件复用层次数据交融技术目前仍然是一个不很成熟的研究领域，尚未形成统一的根本理论框架和有效的广义模型及算法，还处在不断地变化和开展过程中。算法仿真系统作为研究交融算法必须的辅助工具，也需要具备灵敏、开放、稳定的特性，以适应持续演化

5、的要求。基于ElipseRP来开发算法仿真系统，是顺应数据交融领域特点和开展方向的。2灵敏的插件构造通常的软件必须通过重新编译的形式才能进展更改或扩大，而Elipse通过使用插件机制，让我们可以动态地增加系统功能而无需修改系统代码，还能复用Elilpse平台提供的众多扩展点。3开放源代码开放源代码不仅仅意味着免费，还使得Elipse成为一个开放、自由的体系。开放源代码鼓励创新，并鼓励开发人员为公共开放源码库奉献代码，为这个工程作奉献的开发人员越多，这个工程就会变得日益有用。另外，开放源代码还使得平台开发人员的学习曲线变得更平滑，因为Elipse平台本身就包含了假设干高品质的插件实现范例，是开发

6、人员学习和模拟的对象。4跨平台性和优良的用户体验Elipse是基于跨平台的程序语言Java开发的，这使得开发人员基于Elipse开发的程序也可以方便地跨平台部署。另外，Eliplse通过引入ST(StandardidgetTlkit)，使得开发出来的GUI程序效率更高，而且具备了与本地操作系统一致的外观和操作方式，大大改善了Java程序的用户体验。如前文所述，本系统基于ElipseRP来构建的首要目的就是为了软件复用，所以系统设计的时候需要充分发挥Elipse平台的优点、复用Elipse框架的实现。构成Elipse平台的ui、help等插件向开发者提供了众多有用的扩展点，本系统通过直接扩展它们

7、来实现需要的功能，例如菜单、编辑器、帮助阅读器等。为了保持系统的正交性、灵敏性、可扩展性，本系统还充分利用Elipse平台的插件机制，将一些相对独立的子系统以插件形式实现，并通过定义新的扩展点等方式对系统层次进展明晰的划分。通过将子系统别离到不同的插件实现，使得它们可以互相独立地开发，而且可以实现功能的灵敏组装；通过定义新的扩展点，可以减少系统中的耦合，使得各部分依赖于接口而非实现，增加扩展性。系统的构造如图2所示。其中文件编辑和编译插件、系统帮助插件、结果显示和比拟插件只依赖于Elipse平台，可以直接作为独立插件实现。本文实现了一个多传感器跟踪系统的仿真插件，它提供了首选项等一些根底效劳，

8、并向上提供了想定航迹定义的扩展点，使得详细的航迹生成算法和航迹定义用户界面可以通过插件形式来实现，以便灵敏交换。另外该仿真插件通过调用编译成dll形式的文件来执行干扰仿真和数据交融运算，这些算法模块可以在系统中直接编辑和重新编译，以便更新和交换。图2系统构造图4.1Java/atlab多语言混编技术为了使多传感器数据交融仿真软件开发效率高、构造灵敏、易于使用，本文引入了Elipse平台。但Elipse是基于Java语言的，数值计算并不是Java的强项，假设使用它来直接实现复杂的数据交融算法并不可取，而atlab那么在数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示方面有很大的优势。我们需要将这两种平台的

9、优势综合起来，使得用户既能使用一个集成的仿真系统来执行仿真任务，又能充分发挥atlab的优势，将更多的精力花在算法的设计和改良上。所以，如何将atlab的数值计算才能与Java的软件构建才能结合起来，就成了一个非常关键的问题。经过调查和研究，本文找到了适宜的方案，即通过多语言混编技术来解决这个问题，详细来说，就是用编译器将算法的文件编译成dll(动态链接库)文件，然后让Java通过JNI接口来调用这些算法模块。然而，目前应用比拟广泛的是V和atlab之间的调用，由于Java程序是通过虚拟机来解释执行的，并不是原生(native)程序，所以Java与atlab之间的跨语言调用实例还很鲜见，实现起

10、来更加复杂，其中主要涉及以下两个技术。atlab以其强大的功能而享有盛誉，然而仅仅使用atlab桌面的话，却存在一些缺点：atlab语言是解释执行的，效率比拟低；程序不能脱离其环境运行，不能被用于开发通用性较强的软件；算法和数据的保密性差等等。以上问题有假设干种解决方案，其中一种就是使用，它是ATLAB自带的一个编译器，能将文件转化成、+或p等各种类型的源代码，并根据需要生成可执行文件、lib文件(库文件)、dll文件或S函数文件等。编译后文件里的内容被加密压缩存放在一个TF(pnentTehnlgyFile)的文档里。而详细计算工作由一个名为R(ATLABpnentRuntie)的共享库集合

11、工具提供，假如目的机器中没有atlab环境，那么需要将R一起部署。编译器可以在命令行通过命令来调用，该命令有众多参数可供选择，开发者可以在atlab帮助中找到使用方法。Jatlab/Link是由假设干动态链接库和配置文件组成的，使用也很简单，只要把它放到Java程序的根目录下即可。假如目的环境没有atlab运行环境，或者其atlab版本与当前版本不符，那么需要将当前版本的atlab提供的R放置在该目录中。通过JStat与Jatlab/Link的结合使用，Java程序可以直接向atlab计算模块传递参数和接收返回值，并控制计算任务的运行。JStat提供的Pall类将计算任务进展了良好的封装，使得

12、我们可以启动一个单独的线程来执行计算任务，让系统主界面在运算期间仍然保持响应。另外，为了方便与atlab之间的参数传递和数据处理，JStat还提供了Uatrix工具类来简化Java中的矩阵操作。4.2插件技术Elipse平台是基于插件的，而插件具有明确定义的构造和标准，所以Elipse专门提供了PDE(插件开发环境，PlugDevelpentEnvirnent)来辅组用户创立、开发、测试、调试和部署插件，并确保用户创立的新插件遵循标准、能被平台正确地识别和调用。以下通过系统中的文件编辑和编译插件为例，来说明插件开发的一般流程。首先在Elipse中新建一个插件工程，按照新建向导，填充插件的标识、

13、版本、名称等信息。点击“完成之后，得到的工程构造如图3所示。图3插件工程工程构造图4插件清单编辑器插件是一种构造化的、标准化的组件，一个PDE工程通常包括了下面三个工程文件：1plugin.xl：描绘正在提供的扩展、定义新的扩展点。2ANIFEST.F：指定插件依赖项、lasspath等信息。3build.prperties：指定构建、打包和导出插件时所需的配置信息。为了编辑工程文件，PDE提供了插件清单编辑器图4。它是一个多页编辑器，其前6个页面其实是工程文件的抽象视图，使得开发人员可以用更容易理解的方式配置插件工程，这与直接编辑文件的效果是一样的。图5文件编辑器及其语法着色为了实现更高的集

14、成度，本文将编译器用可视化界面进展了封装，可以直接在工作区内选择文件进展编译。图6文件编译配置对话框图7编译信息的控制台输出本文介绍了Elipse平台，讨论了Elipse在算法仿真系统开发中的优势，解决了其中的假设干关键技术问题，例如Java和atlab的跨语言调用等，并以文件的编辑和编译插件为例示范了如何开发Elipse插件。文中给出的思路和实现方法对类似软件的设计和开发具有一定的指导意义。1罗志增，蒋静坪.机器人感觉与多信息交融.北京.机械工业出版社，20022卢炎生，岳沛，翟彬彬.多传感器数据交融算法仿真评估系统.第五届全球智能控制与自动化大会，中国杭州，20223Kelleran,JhnElipse的历史、现状和将来EB/L.IBdevelperrks.2022.ib./develperrks/n/pensure/s-el-jhn/4来大伟.基于Elipse平台的工具成为嵌入式领域热门EB/L.电子工程编辑.2022.eethin