Fuzja czujników odnosi się do procesu integrowania danych lub informacji z wielu czujników w celu zapewnienia pełniejszego i dokładniejszego zrozumienia monitorowanego środowiska lub systemu. Celem jest połączenie zalet różnych czujników przy jednoczesnej kompensacji ich indywidualnych ograniczeń. Integracja ta umożliwia lepszą percepcję, podejmowanie decyzji i kontrolę w różnych zastosowaniach, takich jak robotyka, pojazdy autonomiczne, systemy lotnicze i urządzenia medyczne. Syntetyzując dane z różnych źródeł, takich jak kamery, radary, lidary, GPS i czujniki inercyjne, systemy fuzji czujników mogą zapewnić bogatsze i bardziej szczegółowe informacje, niż byłoby to możliwe w przypadku dowolnego pojedynczego czujnika.
Przykładowym zastosowaniem fuzji czujników są systemy jazdy autonomicznej. Pojazdy wyposażone w wiele czujników, w tym kamery, radar, lidar i czujniki ultradźwiękowe, wykorzystują techniki łączenia czujników, aby dokładnie postrzegać otoczenie i podejmować decyzje w czasie rzeczywistym. Integrując dane z tych czujników, pojazdy autonomiczne mogą wykrywać i klasyfikować obiekty, przewidywać ich ruchy i bezpiecznie poruszać się w skomplikowanych warunkach ruchu drogowego. Fuzja czujników odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu niezawodności i bezpieczeństwa technologii jazdy autonomicznej.
Klasycznym przykładem algorytmu łączenia czujników jest rozszerzony filtr Kalmana (EKF). Jest szeroko stosowany do łączenia zaszumionych danych z czujników w celu oszacowania stanu układu dynamicznego z większą dokładnością. EKF rekurencyjnie aktualizuje szacunki stanu systemu w oparciu o nowe pomiary, biorąc pod uwagę niepewności i charakterystykę szumu każdego czujnika. Algorytm ten jest powszechnie stosowany w systemach nawigacji, robotyce, lotnictwie i innych dziedzinach, w których dokładne oszacowanie pozycji, prędkości lub orientacji ma kluczowe znaczenie.
W samolocie fuzja czujników polega na integracji danych z różnych czujników pokładowych, w tym radarów, czujników podczerwieni, kamer elektrooptycznych, odbiorników GPS itp. Zintegrowane dane zapewniają pilotom pełny i dokładny obraz otoczenia statku powietrznego, pomagając w nawigacji, wykrywaniu celów i świadomości sytuacyjnej. Fuzja czujników w samolocie poprawia wydajność operacyjną, poprawia bezpieczeństwo i umożliwia skuteczne podejmowanie decyzji podczas operacji lotniczych, szczególnie w trudnych warunkach, takich jak słaba widoczność lub scenariusze bojowe. Zdolność ta jest niezbędna w przypadku nowoczesnych samolotów wojskowych i systemów lotnictwa komercyjnego, aby zapewnić niezawodne i bezpieczne podróże powietrzne.