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UWB定位技术及智能制造应用

作者

赵荣泳张浩林权威陆剑峰

丛书名

工业控制与智能制造丛书

出版社

机械工业出版社*

ISBN

9787111667445

简要

简介

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。

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最小二乘法

432Fang算法

433Chan算法

434Taylor算法

435高斯牛顿算法

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

UWB定位技术及智能制造应用

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