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UWB定位技術及智能製造應用/工業控制與智能製造叢書

  • 作者：趙榮泳//張浩//林權威//陸劍峰|責編:付承桂//楊瓊
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111667445
  • 出版日期：2021/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：270
人民幣：RMB 85 元      售價：元
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內容大鋼
    超寬頻(Ultra Wide?Band，UWB)是一種新型的無線通信技術，近年來興起了對該技術的研究和產品開發熱潮。本書以科普性、理論性、技術性和實用性為編寫原則，面向智能製造發展過程中對各類生產要素高精度定位的需求，深入淺出地闡述了UWB高精度定位技術的相關理論、方法、模型和實現演算法。同時，結合本書作者及其科研團隊在智能製造領域中的理論和技術研究，介紹了行業代表性產品的研發和應用案例。為增強本書的技術實用性，在附錄部分涵蓋了關於TDOA的定位程序、定位數據處理及顯示程序、UWB典型產品選型指導以及UWB系統標準化介面協議等，兼具實用技術手冊的功能。
    本書可以為UWB定位軟硬體研發人員、企業安全和生產運營管理人員、智能製造系統研發人員提供寶貴的技術參考，同時也可以作為無線通信、智能製造及其相關專業的高年級本科生或研究生的教材。
作者介紹
趙榮泳//張浩//林權威//陸劍峰|責編:付承桂//楊瓊
    趙榮泳，博士，副教授，博導，同濟大學電子信息與工程學院CIMS研究中心，企業數字化技術教育部工程中心主任助理。國際電氣和電子工程師協會IEEEMember，中國人工智慧學會粒計算與知識發現專業委員會委員，上海市微電腦應用學會會員；主要研究方向：複雜系統建模、智能製造。主持國家自然基金項目2項，上海市自然基金項目1項，上海市重大研究計劃項目1項，參與國家自然基金重大計劃項目1項，重點項目1項，上海市科技創新項目12項，上海市信息化項目6項。獲得教育部科技進步獎二等獎1項，上海市科技進步獎三等獎2項，江蘇省雙創人才項目1項，發表學術論文80余篇發明專利12項，軟體著作權21項，SC/EI收錄26篇。採用UWB技術和人工智慧技術，已研製「5G綠色園區智能工業雲平台」和「大型製造企業安全管理工業雲平台」。
目錄
前言
第1章  常用無線定位技術概述
  1.1  RFID定位技術
    1.1.1  RFID技術簡介
    1.1.2  RFID定位技術的原理及發展
  1.2  WiFi定位技術
    1.2.1  WiFi技術原理
    1.2.2  基於WiFi的無線定位技術
    1.2.3  WiFi定位技術的應用
  1.3  ZigBee定位技術
    1.3.1  ZigBee技術原理
    1.3.2  基於ZigBee的室內定位系統
  1.4  SLAM定位技術
    1.4.1  SLAM技術簡介
    1.4.2  SLAM定位系統構建
  1.5  無線UWB定位技術
    1.5.1  UWB技術簡介
    1.5.2  UWB室內定位技術
  1.6  5G定位技術
    1.6.1  5G技術簡介
    1.6.2  5G室內定位技術
  1.7  衛星定位技術
    1.7.1  衛星定位技術概述
    1.7.2  美國GPS衛星定位與導航系統
    1.7.3  中國北斗衛星定位與導航系統
    1.7.4  歐盟伽利略衛星定位與導航系統
    1.7.5  俄羅斯格洛納斯衛星定位與導航系統
  1.8  常用定位技術性能對比
  1.9  定位技術發展趨勢
  1.10  本章小結
第2章  UWB無線通信技術
  2.1  UWB定位技術現狀
    2.1.1  UWB技術的由來
    2.1.2  UWB技術的發展
    2.1.3  UWB定位關鍵技術
  2.2  UWB技術標準與規範
    2.2.1  IEEE相關標準
    2.2.2  ETSI國際標準
    2.2.3  ECMA國際標準
    2.2.4  無線多媒體UWB規範
    2.2.5  ISO國際標準
  2.3  各國監管機構及頻譜分配
    2.3.1  中國頻譜分配
    2.3.2  美國頻譜分配
    2.3.3  日本頻譜分配
  2.4  本章小結
第3章  UWB無線定位原理及方法
  3.1  常見的測量方法
    3.1.1  三邊測量法
    3.1.2  三角測量法

    3.1.3  極大似然估計法
  3.2  UWB室內定位系統原理
    3.2.1  UWB室內定位系統結構
    3.2.2  UWB室內定位系統發射器原理
    3.2.3  UWB室內定位系統接收器原理
  3.3  典型的無線定位方法
    3.3.1  基於信號到達時間的定位方法TOA估計法
    3.3.2  基於信號到達時間差的定位方法TDOA估計法
    3.3.3  基於信號到達角度的定位方法AOA估計法
    3.3.4  基於接收信號強度的定位方法RSSI估計法
    3.3.5  混合定位方法
    3.3.6  網路連通性
  3.4  本章小結
第4章  UWB室內定位模型及演算法
  4.1  UWB的系統信號
    4.1.1  脈衝波形
    4.1.2  脈衝的調製方式
    4.1.3  擴頻技術
  4.2  UWB的通道模型
    4.2.1  雙簇模型
    4.2.2  S?V模型
    4.2.3  IEEE 802.15.3a UWB通道模型
    4.2.4  IEEE 802.15.4a UWB通道模型
  4.3  UWB的定位演算法
    4.3.1  最小二乘法
    4.3.2  Fang演算法
    4.3.3  Chan演算法
    4.3.4  Taylor演算法
    4.3.5  高斯?牛頓演算法
  4.4  基於UWB的室內定位實現
    4.4.1  TDOA模型
    4.4.2  演算法介紹
    4.4.3  模擬與分析
  4.5  本章小結
第5章  UWB定位誤差分析及消除方法
  5.1  UWB系統的定位精度影響因素
  5.2  定位性能評價指標
  5.3  UWB室內定位系統的誤差分析
  5.4  UWB定位誤差消除方法
  5.5  本章小結
第6章  UWB系統中的慣性導航輔助定位
  6.1  慣性導航原理介紹
    6.1.1  慣性導航的作用
    6.1.2  IMU部件介紹
    6.1.3  慣性器件確定性誤差
    6.1.4  慣性器件隨機誤差
    6.1.5  慣性導航系統
  6.2  三維空間剛體運動
    6.2.1  坐標系
    6.2.2  坐標系間的歐氏變換

    6.2.3  歐拉角
    6.2.4  四元數
  6.3  卡爾曼濾波技術
    6.3.1  經典卡爾曼濾波技術
    6.3.2  擴展卡爾曼濾波技術
    6.3.3  無跡卡爾曼濾波技術
    6.3.4  容積卡爾曼濾波技術
  6.4  定位耦合演算法
    6.4.1  松耦合演算法
    6.4.2  緊耦合演算法
  6.5  耦合演算法與模擬驗證
    6.5.1  耦合導航系統初始化
    6.5.2  運動學模型
    6.5.3  量測方程
    6.5.4  耦合導航
    6.5.5  模擬驗證
  6.6  本章小結
第7章  UWB定位系統產品迭代研製的行業案例
  7.1  位置感測器
  7.2  位置到業務
  7.3  UWB定位引擎軟體
  7.4  UWB定位系統後台軟體研製
  7.5  UWB定位系統介面研發
  7.6  產品迭代與性能圖譜
  7.7  本章小結
第8章  智能製造原理與UWB定位系統建設
  8.1  智能製造概述
    8.1.1  智能製造的內涵
    8.1.2  智能製造的發展歷程
    8.1.3  智能製造分類
    8.1.4  智能製造關鍵技術
  8.2  智能製造中物流柔性化和透明化
    8.2.1  柔性與物流的概念
    8.2.2  物流的柔性化和透明化策略
  8.3  智能製造中的柔性物流系統
    8.3.1  柔性物流系統分類
    8.3.2  柔性物流系統優點
    8.3.3  企業對物流系統柔性化的需求
  8.4  物流系統柔性的測度
    8.4.1  物流系統的範圍柔性和響應柔性測度
    8.4.2  物流系統的多路徑柔性
    8.4.3  物流系統柔性的可靠性測度
  8.5  智能製造中柔性物流的技術基礎
    8.5.1  定位精度
    8.5.2  實時性
    8.5.3  可靠性
    8.5.4  透明化
  8.6  智能製造中柔性物流的定位需求
    8.6.1  柔性物流中的定位對象
    8.6.2  柔性物流對定位的功能需求

    8.6.3  柔性物流對定位的性能需求
    8.6.4  無線定位技術對比與選取
    8.6.5  物流中UWB定位方法的選取
  8.7  智能製造UWB定位系統的建設
    8.7.1  UWB定位的空間維度
    8.7.2  UWB定位系統的設備選型
    8.7.3  影響定位精度的因素分析
    8.7.4  UWB定位系統建設流程
  8.8  本章小結
第9章  UWB定位技術在智能製造領域的應用
  9.1  電氣設備行業生產線的效率提升
  9.2  汽車製造行業車間現場安燈系統支持
  9.3  汽車製造行業車間工序效率提升
  9.4  電子產品製造行業生產線優化
  9.5  鋼鐵行業倉儲管理優化
  9.6  工程機械行業液壓油缸生產線柔性物流UWB定位
    9.6.1  油缸車間柔性物流系統集成需求與UWB系統設計
    9.6.2  基於UWB的實時3D車間內物料位置採集
    9.6.3  基於UWB定位和AR透明化的車間物料配送
  9.7  UWB精確定位技術支撐智能運營中心建設
  9.8  本章小結
附錄
  附錄A  UWB系統TDOA定位程序
  附錄B  UWB定位數據處理及顯示程序
  附錄C  UWB系統典型產品性能與選型指導參考
  附錄D  UWB定位系統標準化介面協議參考
    D.1  用戶登錄介面協議
    D.2  實時位置獲取協議
    D.3  添加和修改地圖節點協議
    D.4  刪除地圖協議
    D.5  添加和修改地圖信息協議
參考文獻

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