《多模式多尺度數據融合理論及其套用》是科學出版社出版的圖書，作者是柯熙政,丁德強。
基本介紹
- 中文名：多模式多尺度數據融合理論及其套用
- 作者：柯熙政,丁德強
- 出版社：科學出版社
- 頁數：243 頁
- ISBN：9787030640925
- 類別：教材
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書首先針對一類不可重複測量的物理量，如時間、飛行器的位置、姿態及慣性參數等，建立多模式多尺度數據融合模型。該模型既考慮隨機變數的長期特性和中期特性，也顧及隨機變數的短期特性。然後，將多模式多尺度數據融合模型用於時間尺度的建立、精密定時、組合導航及飛行器姿態的測量，詳細介紹相應的工程案例及實驗結果。最後，從數學上證明多模式多尺度數據融合的原理，表明多模式多尺度數據融合結果優於經典的方法，可以抑制測量噪聲，提高測量精度。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 多模式多尺度數據融合理論及套用 1
1.2 多尺度數據融合概念的演變 6
1.2.1 多尺度數據融合模型的若干套用 6
1.2.2 國內相關研究 7
1.2.3 多尺度數據融合算法 8
1.3 亟待解決的核心理論問題 8
1.4 多模式多尺度數據融合模型 9
1.4.1 多尺度數據融合定理 9
1.4.2 多尺度數據融合模型推論 11
1.5 多模式多尺度數據融合有待解決的問題 12
參考文獻 13
第2章 小波分解原子時算法 17
2.1 時間基準及其變遷 17
2.2 時間尺度算法的意義 18
2.3 AT1(NIST)算法 20
2.3.1 算法分析 20
2.3.2 權重計算 21
2.4 ALGOS(BIPM)算法 21
2.4.1 TAI的定義 22
2.4.2 時間改正項的選取 23
2.4.3 權值的選取 23
2.5 經典加權算法分析 23
2.6 原子時的小波分解算法 27
2.7 實驗研究 31
參考文獻 39
第3章 多模式多尺度組合定時 41
3.1 時間基準與時間同步 41
3.1.1 秒定義與時間基準 41
3.1.2 時間頻率同步技術 42
3.1.3 多模式多尺度時間同步系統的功能 45
3.2 總體方案及硬體平台 46
3.2.1 主要技術指標 46
3.2.2 總體方案 47
3.2.3 系統內部各模組 52
3.2.4 守時授時功能的實現 55
3.2.5 小波分解原子時算法的實現 64
3.2.6 守時鐘的校準 70
3.3 設備監控功能的實現 72
3.3.1 監控系統的結構設計 72
3.3.2 監控協定的設計 72
3.3.3 監控軟體 77
3.3.4 測試結果 78
參考文獻 80
第4章 多模式多尺度組合導航 82
4.1 導航系統的定位解算原理 82
4.1.1 北斗/GPS的定位原理 82
4.1.2 羅蘭C雙曲線定位原理 84
4.1.3 組合導航的時間系統 86
4.1.4 組合導航的坐標系統 87
4.2 數據融合技術在組合導航中的套用 91
4.2.1 小波熵對噪聲的識別 91
4.2.2 線性均方估計方法 99
4.2.3 基於小波熵的數據融合理論 100
4.3 狀態估計方法 102
4.3.1 最小二乘法 102
4.3.2 Kalman濾波 104
4.3.3 擴展Kalman濾波 107
4.4 Kalman濾波發散的抑制 109
4.4.1 序列濾波 109
4.4.2 UD Kalman濾波 110
4.4.3 加入漸消因子 113
4.4.4 抗差Kalman濾波 114
4.5 組合導航數據融合系統 117
4.5.1 北斗/GPS/羅蘭C組合導航系統的狀態估計 117
4.5.2 局部濾波器模型 120
4.6 實驗研究 122
4.6.1 GPS導航系統的Kalman估計實驗 123
4.6.2 組合導航系統的Kalman濾波實驗 128
4.6.3 數據融合方案的實現 132
參考文獻 135
第5章 組合MEMS陀螺技術 137
5.1 研究背景及意義 137
5.1.1 MEMS陀螺儀的發展 137
5.1.2 MEMS陀螺儀技術 137
5.1.3 MEMS陀螺儀數據融合 138
5.1.4 陀螺儀誤差的Allan方差表示 139
5.2 組合陀螺 140
5.2.1 組合陀螺總體架構 140
5.2.2 器件選型及相關參數 141
5.2.3 硬體系統設計 142
5.3 軟體設計 150
5.3.1 IIC接口 150
5.3.2 SPI接口 156
5.3.3 小波域多尺度融合算法 161
5.4 實驗研究 162
5.4.1 靜態實驗 163
5.4.2 單軸位置速率轉台實驗 164
5.4.3 單軸角振動台實驗 167
5.5 組合陀螺信號突變時融合方法及切換方案 169
5.5.1 信號突變檢測 169
5.5.2 動態陀螺信號融合方法及切換方案融合方法 177
5.5.3 最優加權遞歸最小二乘融合算法 181
5.5.4 突變檢測實驗 187
參考文獻 198
第6章 多模式多尺度數據融合模型的數學基礎 200
6.1 數據融合的數學基礎 200
6.1.1 平穩過程單尺度數據融合 200
6.1.2 平穩過程多尺度數據融合 202
6.1.3 非平穩過程單尺度數據融合 206
6.1.4 非平穩過程多尺度數據融合 208
6.2 多模式多尺度數據融合中關鍵問題 220
6.2.1 MEMS陀螺噪聲特性與小波熵 220
6.2.2 常見的小波 222
6.2.3 小波基的選取 226
6.2.4 最佳小波基選取實驗 227
6.3 最佳小波分解層數 236
6.4 數據融合加權因子的選擇 238
6.5 多小波基數據融合 240
參考文獻 242
作者簡介
柯熙政，理學博士，二級教授，陝西省智慧型協同網路軍民融合共建重點實驗室副主任。陝西省教學名師，中國電子學會會士，俄羅斯自然科學院外籍院士。中國電子學會終身高級會員，中國儀器儀表學會高級會員，中國光學工程學會理事，中國光學工程學會高級會員，中國光學學會終身高級會員。陝西省光學學會常務理事。中國照明學會智慧型交通照明專業委員會委員。中國振動工程學會動態信號分析專業委員會常務理事，中國振動工程學會高級會員。美國光學學會會員，SPIE終身會員。（ScholarID:CN-BF75E9GJ）1983年在陝西工學院獲得學士學位，1996年在中國科學院大學獲得理學博士學位。1997年到2002年先後在西安電子科技大學和第二炮兵工程學院進行博士後研究。《電子學報》編委、《紅外與雷射工程》編委，《電子測量與儀器學報》編委，《套用光學》編委，《西安理工大學學報》編委，《時間頻率學報》編委，《Journal of Atmospheric Science Research》編委，Journal of Electronics and Telecommunication Engineering編委，《電子測量與儀器學報》（2017年5期）《光電工程》（2020年3期）《電子學報》（2021年11期）“無線光通信”專題特邀編委。國家科技獎勵評審專家，陝西省學位委員會第三屆學科評議組成員。2000年獲得中國科學院優秀青年學者獎。2009年獲得“科技部教育部廣東省優秀科技特派員”稱號。2015年獲得揚州市“綠楊金鳳”領軍人物稱號。2018年獲得中國產學研創新獎，2019年獲得中國產學研創新成果二等獎。2020年獲得“中國電子學會優秀科技工作者”稱號。2021年獲得第九屆阿拉丁神燈獎最佳技術獎（系統類）。多次在國際會議做主旨報告，曾擔任IEEE ICECE（IEEE the 4th International Conference on Electronics and Communication Engineering）2020年會議副主席，2021年會議主席，2022年會議主席。International Science and Technology Conference Institute (ISTCI)大會光通信分會副主席。2021年ICAIT（International Conference on Advanced Infocomm Technology）程式委員會主席。2021 IEEE 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATION TECHNOLOGY會議學術委員會委員。2022 2th International Conference on Optics and Communication Technology（ICOCT 2022）會議主席。2022年國際光電創新大會程式委員會委員。是 Optics Express，Chinese Journal of Electronics，Results in Physics，Journal of Modern Optics，Applied Optics，Waves in Random and Complex Media和Optics and Laser Technology期刊審稿人。
柯熙政院士2001年以來獲得省部級科技獎勵18項，其中一等獎1項，二等獎6項。獲得國家授權發明專利30多項，在科學出版社出版專著11部，在Springer出版社出版專著10部，國內外期刊發表學術論文400多篇，論文引用H指數40、G指數64。已經培養博士研究生30餘名。
