同类多传感器自适应加权估计的数据级融合算法研究

针对同类多传感器测量中含有的噪声,提出了多传感器数据自适应加权融合估计算法,该算法不要求知道传感器测量数据的任何先验知识,依据估计的各传感器的方差的变化,及时调整参与融合的各传感器的权系数,使融合系统的均方误差始终最小,并在理论上证明了该估计算法的线性无偏最小方差性.仿真结果表明了本算法的有效性,其融合结果在精度、容错性方面均优于传统的平均值估计算法.     

数据时空融合算法在无线多传感器网络中的应用

无线传感器网络是一种新兴的、全新的技术,它常常应用于工业领域以及恶劣的环境中.在标准ZigBee协议中没有设计相关的数据融合规范,使其只能用在低数据冗余的应用场合.大规模网络中的数据冗余度大,并且网络中的数据冗余会引起节点频繁地争抢信道,网络时延增加甚至出现网络瘫痪;因此针对同类多传感器测量数据中含有的噪声和传输中包含大量冗余信息,通过多次实验对几种算法进行仿真比较,文中提出了一种基于递推估计的数据融合和自适应加权时空融合算法.该算法利用空间位置中多传感器的方差变化,通过调整参与融合的各传感器的加权系数,使融合系统均方误差始终最小.     

真实和虚拟传感器多层信息融合算法

基于最优估计理论,提出了一种多层传感器的复合融合估计算法．该方法采用了由真实传感器和虚拟传感器组成的复合融合结构,以解决测量噪声干扰下参数估计问题．在该结构中,第1层物理真实传感器测量所得数据,按照加权融合算法,经过多层虚拟传感器的递推融合得到多层融合后的估计值．虚拟传感器的层数增加时,融合后总的估计误差将减少、虚拟传感器是由算法和软件实现的,不会增加测量系统物理结构的复杂性．计算机仿真结果表明：此方法在减少测量误差方面比传统的直接估计方法有明显的改善．     

基于多传感器数据融合的故障诊断技术

提出了一种基于多传感器数据融合的故障诊断系统框架 ,给出了故障诊断融合技术的详细算法和提高系统柔性与开放性的方法 ,以及与其他故障诊断方法相融合的方法与算法 .提出的基于多传感器数据的故障诊断融合技术具有较好的实时性、柔性与开放性 .检测、控制与多传感器故障诊断相融合可使系统在不增加设备投资的前提下改善系统的性能     

多分辨率多传感器动态数据的融合和应用

基于线性均方估计建立了q叉树的多尺度自回归模型。该模型应用于分布式多分辨率多传感器进行建模，可实现多分辨率多传感器的动态数据融合。将该算法用于高精度划线切割机器人系统中多传感器的建模，实现了型钢划线切割过程中型钢边缘的动态检测。实验结果表明，多分辨率多传感器数据融合可消除噪声的干扰，提高检测系统的测量精度和整个加工系统的加工精度。     

基于小波去噪和数据融合的多传感器数据重建算法

为了从被噪声干扰的各个传感器测量值中获得更准确的测量结果,提出了一种基于小波去噪和多传感器数据融合的传感器数据重建算法,仿真和实验的结果都表明：由该算法重建得到的各个传感器的重建数据的方差低于传感器测量值的方差,可以认为多传感器数据重建算法给出了对每一个传感器的更为准确的测量结果。     

数据融合技术在车辆动态称重系统中的应用

为了提高车辆动态称重的抗干扰能力,设计了包含压力传感器和加速度传感器的称重板,并依据此系统的结构和特点,提出了三种数据融合计算方法:同一传感器多测量周期的数据融合、同类传感器的多传感器数据融合和异类传感器数据融合,以保证参数检测的可靠性和准确性。试验证明,该系统的测量精度较高,并能满足系统的实时性要求。     

多传感器多模型相互作用的数据关联方法

基于信息融合中的数据关联技术,在卡尔曼滤波基础上,结合相互作用多传感器多模型的概率数据互联算法,建立故障监测报警和现场传感器量测数据关联二者之间的关系,建立更具一般性的分布式传感器系统基础上的多传感器多模型,改进概率数据关联方法,以用于故障监测报警中相互作用的算法．并结合一个时变系统中空间位置传感器的故障诊断问题为例,运用多传感器多模型相互作用的数据关联方法进行仿真分析,研究此类故障判据的数据关联问题和数据关联算法的改进,研究表明相互作用多模型的概率数据互联改进方法不仅与有限维数的特定测量阈值相对应,而且直接针对故障模式,能够体现出动态模型的优点,可以与系统诊断知识相融合,为故障诊断的单步的、多步的、长期的预测预报提供依据．     

飞机地面防撞多传感器数据融合系统研究

为了实现对不同传感器探测和跟踪的目标信息融合,提出了一种车载飞机地面防撞的多传感器数据融合系统.采用矩不变量的方法描述飞机的特征;采用Levenberg-Marquardt算法对标准的BP网络算法进行改进,使系统快递、稳定地进行飞机识别.该算法实现了多传感器多目标定位、航迹融合等关键技术,实验表明,该系统可以较好地实现目标定位、跟踪以及目标识别的目的.     

数据融合技术在多滚轮法大轴径测量中的应用

为克服单一传感器的不确定性和局限性，全面而准确地描述被测对象，充分利用多传感器之间的协调和互补优势，采用多传感器数据融合技术，设计了多滚轮法大轴径测量系统。该系统利用电位移传感器、光栅测角、光电测转数、压力测量等系统以及温度传感器、多路温度巡测仪，对不同时间和空间的测试数据进行融合、处理，极大地提高了测量系统的性能和效率，可得到高精确度的大轴径测量尺寸。     

The Measurement and Control of Diameter in Large-Scale Part Processing

Based on laser-scanned measuring technology, a met ho d of on-line dynamic non-contact measurement and feedback control of processin g dimension, i.e. the double edges laser-scanned large diameter on-line dynami c measurement and control system is presented, which can be used to measure diam eter in large-scale machine part processing. In this paper, the working princip le, overall structure and microcomputer real-time control and data processing s ystem of the system are discussed in detail, the method of ...     

DM99型CCD测径实验系统的改进

在研究线阵CCD工作原理的基础上,选用AT89C52单片机对DM99型CCD测径实验系统进行了改进．用自行设计和组装的AT89C52单片机系统进行数据采集与处理,取代原实验系统的USB数据采集盒和计算机等部件及设备,简化了实验系统．测试结果表明,AT89C52单片机数据采集系统能够准确测量样品的直径,并且增设尺寸误差报警功能,是对原实验系统的一个很好的补充．     

基于同步姿态测量的地空三分量电磁接收系统设计

针对地空三分量电磁探测对接收信号高速、同步、大量存储、同时记录线圈姿态信息的需求,提出了带有高精度同步姿态测量的全波形地空电磁探测数字接收系统。设计了针对地空电磁法的模拟信号调理电路,通过两片同步驱动的高速24位AD芯片实现三通道高速采样,由FPGA实现了大量数据的实时传输。设计了同步姿态测量装置,可实时同步存储线圈姿态数据。实测结果表示,该数字采集系统能满足三个通道全速192 k Hz的采样率采集电磁数据、以100 Hz的采样率得到同步的线圈姿态数据,并通过实地野外实验证明了该系统可以完成含姿态测量的地空电磁三分量数据采集工作。     

基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统

设计与实现了一个基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统,该系统的硬件由光源、准直系统、线阵CCD和处理电路等部分组成.光源产生的发散光经过被测烟卷后投射到线阵CCD上,获取线阵CCD上的电平信号,使用微分二值化算法对电平信号进行处理,可以得到被测烟卷的直径数据.使用工程样机测试表明,该系统对烟卷直径的测量精度可以达±15μm.     

大型复杂结构件几何参量在线精密测量系统搭建及工程应用

针对大型复杂结构件几何参量在线精密测量的技术难题，本文开展了基于多轴联动激光扫描和结构光三目视觉摄影的尺寸测量技术研究；通过结构方案设计、算法研究、软件开发及系统搭建，研制了针对不同测量对象的多套非接触式几何尺寸测量系统.测试校准结果表明，激光扫描测量系统在15 m距离的测量不确定度为2.656 mm,结构光三目视觉测量系统在7 m距离的测量结果不确定度为1.552 mm,均满足大型结构件的测量范围及精度要求.在此基础上，本文采用两种类型的测量系统同时对生产现场大型热态锻件外圆直径参数进行在线测量，重复测量误差均小于±4 mm,测量结果表现出良好的一致性.研究结果为大型结构件表面和内部几何尺寸的高精度在线测量提供了有效的技术方法和装备.     

非整圆直径专用量具的设计应用

文章结合互换性与技术测量基础课程的理论教学，设计了一种基于弓高弦长法的非整圆直径及大直径专用量具。通过对其测量不确定度的误差分析以及实验验证，可以有效地帮助学生正确理解间接测量法在机械几何量检测中的实际应用。     

CCD衍射成象在线精密测量细丝直径技术

细丝直径的精密测量一直受到人们的广泛重视和研究，本文提供的衍射法是一种有效的测量方法。介绍了一种采用激光单缝衍射法对细丝在线精密测量的方法和系统，阐述了其测量原理。给出了在线精密测量中噪声的消除、数据信号的快速采集、以及数据的软件处理等的具体方法。     

用于状态监测的 A/D 采集卡

大型旋转设备的状态监测和故障诊断系统所用的Ａ／Ｄ采集卡很多时候要求能高速不间断采样以连续提供设备多测点的快变信号数据进行分析处理,特别是在紧急事故追忆时,采集和拷盘操作出现矛盾,使获得的数据不连续。近年来,许多用户又希望系统软件从ＤＯＳ向ＷＩＮＤＯＷＳ移植,由于后者为多用户操作系统,留给用户硬件应用空间不多,缺乏有效地控制,常使在ＤＯＳ下正常的采集程序在ＷＩＮＤＯＷＳ环境下失控,莫名其妙地被截断、丢弃和强行拼接,使获得的数据与事实不符。本文介绍一种带微处理器和大容量先入先出（ＦＩＦＯ）存储器的Ａ／Ｄ卡来解决上述困难。     

光学组件参数对热喷涂粒子参数测量的影响

为保证热辐射法测量热喷涂粒子参数的精度,分析了主要光学参数对信号强度和特征的影响,并通过用等离子喷涂纯Mo粉末进行了实测验证.结果发现:信号强度主要由孔径光阑直径和瞄准距离决定,而信号特征则随粒子空间分布、孔径光阑直径及调制窗口尺寸的变化而改变;试验证实实测信号的相对强度和信号特征与预测规律基本吻合.大直径孔径光阑在提高信号强度和信噪比的同时导致信号特征恶化,小直径孔径光阑有利于获得特征良好的信号,但也会导致信号强度、信噪比和测量结果集中程度的降低.因此,在系统设计过程中,应在采用直径尽可能小的孔径光阑保证粒子信号特征的前提下,引入雪崩光电二极管等高灵敏度器件来提高系统的光电灵敏度,确保信号强度和信噪比,进一步提高测量精度.     

大型直齿圆柱齿轮误差测量系统研究

针对大型齿轮在机测量存在必须停止加工过程,影响加工效率和经济效益的问题,研制了一种大型直齿圆柱齿轮离线自动测量系统.测量系统以 PC 为控制中心,可根据用户选择自动生成测量路径;其选用高精度测头和光栅尺,利用数控系统驱动 x、 y、 z 轴及旋转载物台,可以实现测量位置的精确定位;可以实现齿形误差、齿距误差和齿向误差的自动测量.