網格融合技術的案例
多傳感器融合技術原理及融合技術分析
來源 | CSDN
概述
多傳感器融合（Multi-sensor Fusion, MSF）是利用計算機技術，將來自多傳感器或多源的信息和數據以一定的準則進行自動分析和綜合，以完成所需的決策和估計而進行的信息處理過程。
多傳感器融合基本原理就像人腦綜合處理信息的過程一樣，將各種傳感器進行多層次、多空間的信息互補和優化組合處理，最終產生對觀測環境的一致性解釋。在這個過程中要充分利用多源數據進行合理支配與使用，而信息融合的最終目標則是基于各傳感器獲得的分離觀測信息，通過對信息多級別、多方面組合導出更多有用信息。這不僅是利用了多個傳感器相互協同操作的優勢，而且也綜合處理了其它信息源的數據來提高整個傳感器系統的智能化。
具體來講，多傳感器數據融合原理如下：
（1）多個不同類型傳感器（有源或無源）收集觀測目標的數據；
（2）對傳感器的輸出數據（離散或連續的時間函數數據、輸出矢量、成像數據或一個直接的屬性說明）進行特征提取的變換，提取代表觀測數據的特征矢量Yi；
（3）對特征矢量Yi進行模式識別處理（如聚類算法、自適應神經網絡或其他能將特征矢量Yi變換成目標屬性判決的統計模式識別法等），完成各傳感器關于目標的說明；
（4）將各傳感器關于目標的說明數據按同一目標進行分組，即關聯；
（5）利用融合算法將目標的各傳感器數據進行合成，得到該目標的一致性解釋與描述。
以Autoware為例，在自動駕駛中，傳感器是汽車感知周圍的環境的硬件基礎，在實現自動駕駛的各個階段都必不可少。自動駕駛離不開感知層、控制層和執行層的相互配合。
展開 Ansys HFSS | 全新突破性網格融合功能實現系統級全耦合仿真
下面是上述復雜示例的網格和電磁仿真結果。
在最新版本2021 R1的Ansys HFSS中納入了這種“網格融合”功能，想要了解更多網格融合的技術細節，歡迎報名參加3月9日——Ansys HFSS 2021 R1新功能介紹網絡研討會。
傳統的電子系統電磁分析方法重點關注的是PCB設計和高速信號，定義電路板堆疊和材料屬性，并仿真信號跡線，生成信號丟失和相鄰跡線（近端/遠端）串擾的S參數響應模型，并將其整合到后續的電路仿真中，以測量總體發送/接收信號的保真度。然而，與連接單個S參數模型相比，當前電子系統的復雜性需要一種更全面的方法進行電磁耦合仿真，系統將集成從音頻到毫米波的廣泛信號頻率，并在極緊湊的體積外殼中采用高級封裝。
Ansys HFSS團隊正在著力推進多項技術更新，包括計算和網格生成的關鍵領域，以實現這樣的分析。
展開 技術探秘 | 自動駕駛汽車傳感器融合系統，及多傳感器數據融合算法淺析
因此，感知信息也需要融合，感知信息也需要相互補充。
這里引出一個重要的概念：多傳感器信息融合（information fusion）。各種不同的傳感器，對應不同的工況環境和感知目標。比方說，毫米波雷達主要識別前向中遠距離障礙物（0.5米-150米），如路面車輛、行人、路障等。超聲波雷達主要識別車身近距離障礙物（0.2米-5米），如泊車過程中的路沿、靜止的前后車輛、過往的行人等信息。兩者協同作用，互補不足，通過測量障礙物角度、距離、速度等數據融合，刻畫車身周邊環境和可達空間范圍。
圖6：智能汽車感知模塊
信息融合起初叫做數據融合（data fusion），起源于1973年美國國防部資助開發的聲納信號處理系統，在20世紀90年代，隨著信息技術的廣泛發展，具有更廣義化概念的“信息融合”被提出來，多傳感器數據融合MSDF (Multi-sensor Data Fusion）技術也應運而生。
數據融合主要優勢在于：充分利用不同時間與空間的多傳感器數據資源，采用計算機技術按時間序列獲得多傳感器的觀測數據，在一定準則下進行分析、綜合、支配和使用。獲得對被測對象的一致性解釋與描述，進而實現相應的決策和估計，使系統獲得比它各組成部分更為充分的信息。
一般地，多源傳感器數據融合處理過程包括六個步驟，如下圖所示。首先是多源傳感系統搭建與定標，進而采集數據并進行數字信號轉換，再進行數據預處理和特征提取，接著是融合算法的計算分析，最后輸出穩定的、更為充分的、一致性的目標特征信息。
圖7：多源數據融合過程
利用多個傳感器所獲取的關于對象和環境全面、完整信息，主要體現在融合算法上。因此，多傳感器系統的核心問題是選擇合適的融合算法。對于多傳感器系統來說，信息具有多樣性和復雜性，因此，對信息融合方法的基本要求是具有魯棒性和并行處理能力,以及方法的運算速度和精度。
展開 康謀技術 | 多傳感器數據融合技術與策略解析
在汽車行業邁向智能化、自動化的今天，自動駕駛技術也在快速發展。為了進一步讓自動駕駛更加“智能化”，像老師傅一樣進行開車，離不開對車輛周圍環境的全面認識。
面對復雜的感知任務，單一傳感器的局限性逐漸顯現，比如相機對目標的顏色和紋理比較敏感，但易受光照、天氣條件的影響。LiDAR以獲得目標精確的3D信息，但無法獲得目標紋理，易產生噪點等情況。多傳感器數據融合技術應時而生，通過整合不同傳感器的優勢，為車輛提供了一個全面、立體的感知維度。
一、多傳感器融合的先決條件
當多種傳感器裝在同一輛車上時，使用同一個系統來采集并處理數據。為了確保這些傳感器采集的數據能有效精準識別同一個物體，需要對這些傳感器進行統一時鐘和坐標系，即最終實現：同一個目標在同一個時刻出現在不同類別的傳感器的同一個世界坐標處。
圖1：傳感器融合先決條件
1、統一時鐘
確保所有傳感器數據在時間上的一致性，為后續處理提供同步基準。關于時間同步的詳細內容可見往期內容：
《自動駕駛：揭秘高精度時間同步技術（一）》
https://www.yqgqt.org.cn/post/1942685
《自動駕駛：揭秘高精度時間同步技術（二）》
https://www.yqgqt.org.cn/post/1943634
2、統一坐標系
統一坐標系包含兩步，一是運動補償，二是傳感器標定。
① 運動補償：確保數據時效性
運動補償是針對周期性采集數據的傳感器，如激光雷達（LiDAR），其數據采集周期可能長達100毫秒。
展開 
Altair 電磁仿真技術盛會：探索人工智能與仿真技術的創新融合
吳倩
比亞迪汽車工業有限公司 高級EMC分析工程師
▉ 演講主題：
電磁仿真預測技術助力智能網聯汽車的開發
▉ 嘉賓簡介：
長安大學畢業，比亞迪整車EMC及射頻仿真團隊負責人。8年新能源及智能網聯車型項目EMC開發經驗（負責秦、宋、騰勢等開發），精通EMC設計開發流程；6年整車及系統級EMC仿真具備豐富仿真經驗，負責汽車智能座艙系統EMC總體設計；帶領團隊實現借助于仿真技術在比亞迪智能網聯車型產品應用于整車的快速開發和敏捷開發。
沈福貴
北京吉亞斯科技有限公司 副總經理、技術總監
▉ 演講主題：
電磁頻譜對抗仿真技術分析與多角色推演實踐
▉ 嘉賓簡介：
畢業于中國傳媒大學電磁場與微波技術專業，獲得碩士學位?，F任北京吉亞斯科技有限公司副總經理、技術總監。在國防、電子、廣電、民航、船舶領域的無線電頻率規劃、電磁兼容分析、干擾協調、戰場電磁環境仿真及動態推演等業務方面具有豐富的工程經驗，先后負責包括三維動態電磁態勢推演系統、多席位分布式作戰仿真推演、無線電頻率邊境協調系統等30余個應用系統/平臺的建設工作。
報名方式
與業界領先者共同探索電磁仿真與AI融合的未來，開拓數字化研發的新篇章。
報名審核通過后將統一通知會議地址，請您留意關注 Altair 官方微信公眾號。
會議席位有限，請您務必提前報名確保能預留您的席位。
展開 深度：半導體與顯示技術加速融合！Micro LED最新技術應用與突破
看到很多顯示器公司在介入，但他們需要了解半導體技術，同時半導體公司的發展也更加依賴顯示技術的進步。Micro-LED顯示器的生產過程與傳統的方式不同，它更接近半導體技術?！?默克公司作為一家顯示器材料供應商，目前也在討論這一點。事實上，除了LED芯片本身尺寸的減小外，業界小尺寸Micro-LED屏幕也更傾向于使用CMOS作為背板驅動技術，這和傳統液晶顯示器（如非晶硅和低溫多晶硅等）用TFT驅動方式不同。這應該是安高博提到的半導體和顯示器加速融合的重要表現之一。實際上，這可能會導致顯示行業價值鏈的劇烈變化，但要真正實現Micro-LED顯示器的大規模生產，業界還有很長的路要走。
本文將試圖從一個較為一般角度來討論這個問題：為什么這種面向未來的顯示技術如此神秘，它目前正面臨哪些挑戰，它相對于LCD和OLED又有什么優勢？
談論顯示器的優點，無非是對比顯示器的亮度、對比度、色域、壽命、響應時間和功耗等參數。BOE之前在公開演講中總結過一個表格，如圖2所示。盡管認為其中一些參數可能存在爭議，但從理論上講，Micro-LED顯示器在這些方面顯示出壓倒性優勢，其中許多參數更是目前應用中夢寐以求的，比如幾個數量級的亮度提升。另外，Micro-LED技術還有一些未經認可的優點，包括視角、ppi（像素密度）等。
圖2. LCD、OLED和Micro-LED顯示器的性能參數對比
不夠，表格中的一些參數還處于理論層面，例如EQE（External Quantum Efficiency，外部量子效率）和功耗。理論上，Micro-LED在這兩個參數方面也具有顯著優勢，但是實際情況并不是這樣的。
展開 Ansys發布HFSS網格融合功能，賦能整系統設計重新定義產品研發
全新突破性技術幫助工程師改進高端產品應用設計，從自動駕駛到5G通信等場景
主要亮點
Ansys HFSS Mesh Fusion推出后，將幫助工程師完成超乎想象大規模問題的網格剖分和求解
HFSS Mesh Fusion助力復雜電磁系統實現快速全耦合仿真，從而降低研發成本，促進新一代產品開發，同時不影響設計質量和精度
Ansys推出HFSS Mesh Fusion，幫助工程團隊完成比以往更大規模設計的網格剖分和求解，推動復雜電磁系統實現快速全耦合仿真，從而減少研發費用，加快前沿產品的研發，同時不影響設計質量和精度。
仿真電容傳感器陣列的觸屏電視面板的電磁干擾室輻射
現代電子產品與過去相比，精密程度進一步提高，具有更高密度、更低電壓裕量和更先進的工藝。為了實現創新，工程師必須在實現更小外形尺寸的同時提升功能，保持甚至降低功耗。隨著這些設計的難度不斷增大，工程師必須解決組件之間以及整個系統之間的復雜相互作用，這對于科技前沿的人工智能機器學習、自動駕駛汽車、5G通信、高性能計算和工業物聯網等應用都至關重要。
Ansys 在HFSS 2021 R1版本中推出HFSS Mesh Fusion，幫助工程師將集成電路（IC）、封裝、連接器、印刷電路板、天線和平臺整合在統一的Ansys HFSS設計中，以預測電磁相互作用。HFSS Mesh Fusion通過在組件級應用最佳網格剖分技術，并可跨核心、集群或在Ansys? Cloud?中運行，突破了以前的障礙。隨后，創新型求解器技術將提取全耦合、無損、全波的電磁矩陣。
展開 Ansys HFSS 2021 R1版本中的兩大最佳功能
綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
在過去，仿真完整復雜設計的其中一種方法是先仿真單個組件，然后將仿真結果進行整合。但是，這種仿真方法已被證明過程容易出錯，且仿真精度較低。由于采用的是分而治之的方法，大量有關系統如何在實際中運作的信息會丟失，這就導致只可能采用保守的設計，并且不得不犧牲設計性能。
如今，客戶需要強大的仿真功能來仿真最大型最復雜的電磁系統。
展開 新功能 | 提煉Ansys HFSS 2021 R1版本中的兩大最佳功能
此外，HFSS和自適應網格實現了黃金標準精度，為加密的3D組件提供完整、未受損的高仿真精度。
設計中的Quick 3D Layout
業內認為，HFSS網格融合技術和對HFSS 3D Layout中的加密3D組件，有望重構當前產品的開發方式。
新功能 | 提煉Ansys HFSS 2021 R1版本中的兩大最佳功能
綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
在過去，仿真完整復雜設計的其中一種方法是先仿真單個組件，然后將仿真結果進行整合。但是，這種仿真方法已被證明過程容易出錯，且仿真精度較低。由于采用的是分而治之的方法，大量有關系統如何在實際中運作的信息會丟失，這就導致只可能采用保守的設計，并且不得不犧牲設計性能。
如今，客戶需要強大的仿真功能來仿真最大型最復雜的電磁系統。
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綜合看來， Ansys HFSS 2021 R1版本主要亮點如下：
全新的HFSS網格融合技術，能夠以最佳的效率精度和可擴展性完成過去無法實現的大型電磁系統仿真
支持在印刷電路板（PCB）、芯片封裝和IC設計仿真中使用HFSS 3D Layout的加密3D組件技術，使供應商能共享詳細的3D組件設計，實現高精度仿真
最佳功能①：自推出以來最佳：HFSS 網格融合功能
HFSS 2021 R1版推出了HFSS網格融合技術，提供了目前罕有、極為先進的并行網格剖分能力，實現對大型電磁系統進行快速仿真。諸如5G毫米波天線陣列、IC-封裝-PCB-連接器總成、電磁干擾（EMI）暗室中的顯示器、飛機上的天線等極大型復雜系統，都需要開展大規模電磁仿真。
大型電磁系統實例
HFSS網格融合功能可以針對性地解決客戶面臨的兩大工程挑戰：電磁全系統仿真與高精度要求。
生成例如帶封裝的芯片或平臺上的天線這類復雜系統的網格，是一個艱巨的挑戰，尤其是幾何結構細節具有巨大尺度差異時。對大型復雜設計開展全耦合電磁仿真，也是電磁仿真研究中的一個長期難點。
在過去，仿真完整復雜設計的其中一種方法是先仿真單個組件，然后將仿真結果進行整合。但是，這種仿真方法已被證明過程容易出錯，且仿真精度較低。由于采用的是分而治之的方法，大量有關系統如何在實際中運作的信息會丟失，這就導致只可能采用保守的設計，并且不得不犧牲設計性能。
如今，客戶需要強大的仿真功能來仿真最大型最復雜的電磁系統。
展開 
Ansys發布HFSS網格融合功能，賦能整系統設計重新定義產品研發
全新突破性技術幫助工程師改進高端產品應用設計，從自動駕駛到5G通信等場景
主要亮點
Ansys HFSS Mesh Fusion推出后，將幫助工程師完成超乎想象大規模問題的網格剖分和求解
HFSS Mesh Fusion助力復雜電磁系統實現快速全耦合仿真，從而降低研發成本，促進新一代產品開發，同時不影響設計質量和精度
Ansys推出HFSS Mesh Fusion，幫助工程團隊完成比以往更大規模設計的網格剖分和求解，推動復雜電磁系統實現快速全耦合仿真，從而減少研發費用，加快前沿產品的研發，同時不影響設計質量和精度。
仿真電容傳感器陣列的觸屏電視面板的電磁干擾室輻射
現代電子產品與過去相比，精密程度進一步提高，具有更高密度、更低電壓裕量和更先進的工藝。為了實現創新，工程師必須在實現更小外形尺寸的同時提升功能，保持甚至降低功耗。隨著這些設計的難度不斷增大，工程師必須解決組件之間以及整個系統之間的復雜相互作用，這對于科技前沿的人工智能機器學習、自動駕駛汽車、5G通信、高性能計算和工業物聯網等應用都至關重要。
Ansys 在HFSS 2021 R1版本中推出HFSS Mesh Fusion，幫助工程師將集成電路（IC）、封裝、連接器、印刷電路板、天線和平臺整合在統一的Ansys HFSS設計中，以預測電磁相互作用。HFSS Mesh Fusion通過在組件級應用最佳網格剖分技術，并可跨核心、集群或在Ansys? Cloud?中運行，突破了以前的障礙。隨后，創新型求解器技術將提取全耦合、無損、全波的電磁矩陣。
展開 光伏專業設計軟件，需要融合哪些技術？
光伏專業設計軟件融合衛星遙感、大數據分析、云端和BIM等技術，符合大眾需求。
1. 衛星遙感技術
衛星遙感技術可以在全球范圍內對氣象參數進行觀測，其優點包括覆蓋面積廣、數據持續性和準確性。衛星遙感技術可以獲取空氣質量、地表溫度、水文循環等多種氣象因素數據，并提供基礎的生產決策幫助和科研數據支撐。
2. 大數據分析
結合衛星遙感技術中搜收集的氣象參數，通過大數據分析，可以對這些數據進行挖掘和分析，發現光伏設計過程中的潛在問題，并及時進行修改。
3. BIM技術
BIM就是在電腦中將建筑物在施工前提前做一遍，可視化地解決技術難題，并在其中做進度、成本管控，提前發現圖紙及施工中的問題，減少返工。
融合了這些技術的光伏設計軟件，都具備哪些功能呢？
1. 快速測算
想要進行精準的方案設計，需要提前測算出最佳安裝傾角等數據作為參考。設計軟件采用的衛星遙感技術，可以實時測量最新的位置信息，包括有無遮擋物等，確保測算數據的準確度。
2. 電站測繪
具備衛星地圖，線上搜索相應位置進行測繪，保存相關數據便于后期查看。支持生成三維圖，更好地展示全景信息，真實逼真，讓用戶獲得更加身臨其境的體驗感。
3. 方案設計
具備各類房型模型，可快速生成設計方案。結合上述技術，可模擬光照條件等，讓設計更加準確真實，降低設計難度，減少返工次數。
4. 可研報告
一鍵生成PPT，可快速給客戶展示設計方案，讓客戶充分了解設計信息，及時提出修改意見，以幫助客戶實現目標為目的，設計出更有效的方案。
5. 采購清單
方案設計時，在軟件中使用的不同組件和光伏板等信息，自動生成采購清單。包括具體的數量、名稱和價格等，結合方案，便于客戶了解相關信息。
展開 新研究：讓超透鏡與MEMS技術相互融合
導讀
近日，美國能源部（DOE）阿貢國家實驗室與哈佛大學的研究人員進行合作，首次將在光通信、生物成像、激光雷達（LIDAR）系統中廣泛應用的兩種技術：微機電系統（MEMS）和超透鏡結合到了一起，成功地制造出位于MEMS平臺頂層之上的超透鏡。
背景
昨天，《史上首次！科學家利用人工智能重構量子系統》一文中提到：科學家利用人工智能方法，探索量子物理世界的創新研究案例。其中，非常值得我們注意是：
這項研究將“量子物理”和“人工智能”這兩種前沿科技融合到了一起。
如今，多學科融合和跨學科創新已經成為一種新的科技發展趨勢。今天，筆者要介紹的創新研究案例，再一次的融合了兩個前沿科技領域：微機電系統和超透鏡。
首先，我們還是先簡單了解下相關背景知識。微機電系統（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System），也稱為微電子機械系統、微系統、微機械等，是指尺寸在幾毫米甚至更小的高科技裝置，其內部結構一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統。它是在微電子技術（半導體制造技術）基礎上發展起來的，融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術制作的高科技電子機械器件。例如，之前筆者常介紹的芯片實驗室技術，就與MEMS技術密不可分。
超透鏡，是筆者最近經常提及和介紹的一門前沿技術。為了搞清楚超透鏡，就必須先了解超材料（metamaterial）和超表面（metasurface）這兩個概念。
超材料，是通過人工設計結構實現，具有天然材料無法具備的超常物理特性（例如：負磁導率、負介電常數、負折射率等）的復合材料。
在超材料基礎上，科學家開始進一步研究超表面。
展開 飛機和列車二合一，融合航空與鐵路技術
歐洲工程和技術咨詢企業AKKA阿卡技術公司公布了其“連接與飛行”的一款飛機設計的視頻，展示了一種將火車和飛機融合的全新理念。
這款被稱為“飛行列車”的飛行器帶有可拆卸機翼，既可上飛行跑道起飛，又可上鐵路行駛，將火車與飛機的特長融為一體。其設計的不同組成部分還可用于改善航空旅行。
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這款飛行列車具有模塊化吊艙和可分離式機翼。其機艙長33.8米，高8.2米，翼展48.8米，引擎位于機翼上方，最大飛行高度達12131米，巡航速度0.78馬赫。
從公開的視頻中可以看到它的工作模式：機艙可搭載乘客或貨物，通過鐵路在機場與火車站之間行駛，被推上停機坪后又可以借助自動對準技術，平滑地與機翼組裝在一起，然后完成飛行。在貨運模式下，它甚至可以無人運行。
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英國《每日郵報》評論說，這一設計極大方便了需換乘火車和飛機的乘客。而且不同于飛行汽車的小型運輸模式，“飛行列車”能夠承擔大型客貨運任務。
來源：飛行世界
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