Kommunikationsmodell för sensorfusion. En högnivåmodell för realtidsberäkningar

Denna rapport beskriver modeller som utvecklats för sensorfusion och kommunikation i ett sensornätverk. De kan användas för att modellera och simulera vilka effekter sensorfusion kan medföra på systemnivå. De är anpassade för att kunna användas vid mängdsimuleringar i realtid, detta för att kunna ingå i en större simuleringsmiljö med dynamisk interaktion mot dess användare. Modellerna som beskrivs ska implementeras som moduler i det simuleringsramverk som utvecklas i SSIS; Naval Operational Analysis (NOA). De fokuserar på följande övergripande funktioner för sensorfusion i ett nätverk; synkronisering, fördröjningar och nätverkets topologi. De är generella på så sätt att den kan hantera de flesta sorters sensordata, förutsatt att analysen av sensordata beskrivs som en skattning av ett tillstånd (t ex position och/eller hastighet) tillsammans med den kovarians som beskriver osäkerheten i tillståndsskattningen. Ett mått på osäkerheten i tillståndsskattningen är nödvändig för att kunna genomföra sensorfusion. Den sensorfusion som kan göras i ett sensornätverk begränsas av nätverkets logiska och fysiska uppbyggnad. Den logiska uppbyggnaden beskriver hur informationen flödar i nätverket och den är till stor del oberoende av den fysiska nätverkstopologin. Den fysiska nätverkstopologin beskriver hur sensorer, routrar, krypton, analyscentraler etc. är fysiskt ihopkopplade. I rapporten beskrivs sensornätverk för fusion ur ett logiskt perspektiv, både centraliserad och olika varianter av distribuerad sensorfusion. De aspekter på det fysiska nätverket som bedöms som viktiga för sensorfusion är datatyper, datamängder, datatakter och protokoll för datalänkar. Ett kodramverk för kommunikations- och fusionsmodellerna beskrivs också. Centraliserad och decentraliserad sensorfusion kan modelleras ur ett kommunikations-perspektiv i ramverket. Resultaten av beräkningarna kommer att variera på grund av fördröjningar och tillgänglig bandbredd. Otillräckliga bandbredder ger också fördröjningar. Med ramverket kan möjliga flaskhalsar i ett sensornätverk som beror på synkronisering, fördröjningar och nätverkets topologi identifieras.