《工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造)》赵荣泳 张浩 林权威 陆剑峰  著

《工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造)》赵荣泳 张浩 林权威 陆剑峰 著 | PDF下载|ePub下载

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 版权信息

  • 出版社:机械工业出版社
  • 出版时间:2020-11-01
  • ISBN:9787111667445
  • 条形码:9787111667445 ; 978-7-111-66744-5

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 本书特色

・超宽带(Ultra Wide-Band,UWB)是一种新型的无线通信技术,近年来兴起了UWB技术研究和产品开发的热潮。・UWB高精度定位技术可应用于商场、机场、高铁站、医院、化工生产线、智能制造车间等不同的定位场景。・书中附录部分涵盖了关于TDOA的定位程序、定位数据处理显示程序、UWB典型产品选型指导以及UWB系统标准化接口协议等,兼具实用技术手册的功能。

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 内容简介

超宽带(Ultra Wide��Band,UWB)是一种新型的无线通信技术,近年来兴起了对该技术的研究和产品开发热潮。本书以科普性、理论性、技术性和实用性为编写原则,面向智能制造发展过程中对各类生产要素高精度定位的需求,深入浅出地阐述了UWB高精度定位技术的相关理论、方法、模型和实现算法。同时,结合本书作者及其科研团队在智能制造领域中的理论和技术研究,介绍了行业代表性产品的研发和应用案例。为增强本书的技术实用性,在附录部分涵盖了关于TDOA的定位程序、定位数据处理及显示程序、UWB典型产品选型指导以及UWB系统标准化接口协议等,兼具实用技术手册的功能。本书可以为UWB定位软硬件研发人员、企业安全和生产运营管理人员、智能制造系统研发人员提供宝贵的技术参考,同时也可以作为无线通信、智能制造及其相关专业的高年级本科生或研究生的教材。

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 目录

目录



前言


第1章常用无线定位技术概述


1��1RFID定位技术


1��1��1RFID技术简介


1��1��2RFID定位技术的原理及发展


1��2WiFi定位技术


1��2��1WiFi技术原理


1��2��2基于WiFi的无线定位技术


1��2��3WiFi定位技术的应用


1��3ZigBee定位技术


1��3��1ZigBee技术原理


1��3��2基于ZigBee的室内定位系统


1��4SLAM定位技术


1��4��1SLAM技术简介


1��4��2SLAM定位系统构建


1��5无线UWB定位技术


1��5��1UWB技术简介


1��5��2UWB室内定位技术


1��65G定位技术


1��6��15G技术简介


1��6��25G室内定位技术


1��7卫星定位技术


1��7��1卫星定位技术概述


1��7��2美国GPS卫星定位与导航系统


1��7��3中国北斗卫星定位与导航系统


1��7��4欧盟伽利略卫星定位与导航系统


1��7��5俄罗斯格洛纳斯卫星定位与导航系统


1��8常用定位技术性能对比


1��9定位技术发展趋势


1��10本章小结


第2章UWB无线通信技术


2��1UWB定位技术现状


2��1��1UWB技术的由来


2��1��2UWB技术的发展


2��1��3UWB定位关键技术


2��2UWB技术标准与规范


2��2��1IEEE相关标准


2��2��2ETSI国际标准


2��2��3ECMA国际标准


2��2��4无线多媒体UWB规范


2��2��5ISO国际标准


2��3各国监管机构及频谱分配


2��3��1中国频谱分配


2��3��2美国频谱分配


2��3��3日本频谱分配


2��4本章小结


第3章UWB无线定位原理及方法


3��1常见的测量方法


3��1��1三边测量法


3��1��2三角测量法


3��1��3极大似然估计法


3��2UWB室内定位系统原理


3��2��1UWB室内定位系统结构


3��2��2UWB室内定位系统发射器原理


3��2��3UWB室内定位系统接收器原理


3��3典型的无线定位方法


3��3��1基于信号到达时间的定位方法TOA估计法


3��3��2基于信号到达时间差的定位方法TDOA估计法


3��3��3基于信号到达角度的定位方法AOA估计法


3��3��4基于接收信号强度的定位方法RSSI估计法


3��3��5混合定位方法


3��3��6网络连通性


3��4本章小结


第4章UWB室内定位模型及算法


4��1UWB的系统信号


4��1��1脉冲波形


4��1��2脉冲的调制方式


4��1��3扩频技术


4��2UWB的信道模型


4��2��1双簇模型


4��2��2S��V模型


4��2��3IEEE 802��15��3a UWB信道模型


4��2��4IEEE 802��15��4a UWB信道模型


4��3UWB的定位算法


4��3��1*小二乘法


4��3��2Fang算法


4��3��3Chan算法


4��3��4Taylor算法


4��3��5高斯�才6偎惴�


4��4基于UWB的室内定位实现


4��4��1TDOA模型


4��4��2算法介绍


4��4��3仿真与分析


4��5本章小结


第5章UWB定位误差分析及消除方法


5��1UWB系统的定位精度影响因素


5��2定位性能评价指标


5��3UWB室内定位系统的误差分析


5��4UWB定位误差消除方法


5��5本章小结


第6章UWB系统中的惯性导航辅助定位


6��1惯性导航原理介绍


6��1��1惯性导航的作用


6��1��2IMU部件介绍


6��1��3惯性器件确定性误差


6��1��4惯性器件随机误差


6��1��5惯性导航系统


6��2三维空间刚体运动


6��2��1坐标系


6��2��2坐标系间的欧氏变换


6��2��3欧拉角


6��2��4四元数


6��3卡尔曼滤波技术


6��3��1经典卡尔曼滤波技术


6��3��2扩展卡尔曼滤波技术


6��3��3无迹卡尔曼滤波技术


6��3��4容积卡尔曼滤波技术


6��4定位耦合算法


6��4��1松耦合算法


6��4��2紧耦合算法


6��5耦合算法与仿真验证


6��5��1耦合导航系统初始化


6��5��2运动学模型


6��5��3量测方程


6��5��4耦合导航


6��5��5仿真验证


6��6本章小结


第7章UWB定位系统产品迭代研制的行业案例


7��1位置传感器


7��2位置到业务


7��3UWB定位引擎软件


7��4UWB定位系统后台软件研制


7��5UWB定位系统接口研发


7��6产品迭代与性能图谱


7��7本章小结


第8章智能制造原理与UWB定位系统建设


8��1智能制造概述


8��1��1智能制造的内涵


8��1��2智能制造的发展历程


8��1��3智能制造分类


8��1��4智能制造关键技术


8��2智能制造中物流柔性化和透明化


8��2��1柔性与物流的概念


8��2��2物流的柔性化和透明化策略


8��3智能制造中的柔性物流系统


8��3��1柔性物流系统分类


8��3��2柔性物流系统优点


8��3��3企业对物流系统柔性化的需求


8��4物流系统柔性的测度


8��4��1物流系统的范围柔性和响应柔性测度


8��4��2物流系统的多路径柔性


8��4��3物流系统柔性的可靠性测度


8��5智能制造中柔性物流的技术基础


8��5��1定位精度


8��5��2实时性


8��5��3可靠性


8��5��4透明化


8��6智能制造中柔性物流的定位需求


8��6��1柔性物流中的定位对象


8��6��2柔性物流对定位的功能需求


8��6��3柔性物流对定位的性能需求


8��6��4无线定位技术对比与选取


8��6��5物流中UWB定位方法的选取


8��7智能制造UWB定位系统的建设


8��7��1UWB定位的空间维度


8��7��2UWB定位系统的设备选型


8��7��3影响定位精度的因素分析


8��7��4UWB定位系统建设流程


8��8本章小结


第9章UWB定位技术在智能制造领域的应用


9��1电气设备行业生产线的效率提升


9��2汽车制造行业车间现场安灯系统支持


9��3汽车制造行业车间工序效率提升


9��4电子产品制造行业生产线优化


9��5钢铁行业仓储管理优化


9��6工程机械行业液压油缸生产线柔性物流UWB定位


9��6��1油缸车间柔性物流系统集成需求与UWB系统设计


9��6��2基于UWB的实时3D车间内物料位置采集


9��6��3基于UWB定位和AR透明化的车间物料配送


9��7UWB精确定位技术支撑智能运营中心建设


9��8本章小结


附录


附录AUWB系统TDOA定位程序


附录BUWB定位数据处理及显示程序


附录CUWB系统典型产品性能与选型指导参考


附录DUWB定位系统标准化接口协议参考


D��1用户登录接口协议


D��2实时位置获取协议


D��3添加和修改地图节点协议


D��4删除地图协议


D��5添加和修改地图信息协议


参考文献


工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 作者简介

赵荣泳,博士,副教授,博导,同济大学电子信息与工程学院CIMS研究中心。企业数字化技术教育部工程中心主任助理。国际电气和电子工程师协会IEEE Member,中国人工智能学会粒计算与知识发现专业委员会委员,上海市微电脑应用学会会员;主要研究方向:复杂系统建模、智能制造。主持国家自然基金项目2项,上海市自然基金项目1项,上海市重大研究计划项目1项,参与国家自然基金重大计划项目1项,重点项目1项,上海市科技创新项目12项,上海市信息化项目6项。获得教育部科技进步奖二等奖1项,上海市科技进步奖三等奖2项。江苏省双创人才项目1项。发表学术论文及专著83篇。发明专利12项,软件著作权21项,SCI/EI收录26篇。采用UWB技术和人工智能技术,已研制“5G绿色园区智能工业云平台”和“大型制造企业安全管理工业云平台”。

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