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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,自动检测系统及其组成,本章在介绍自动检测系统基本组成的基础上，着重介绍现代测控总线技术、虚拟仪器技术和多传感器信息融合技术。,9.1,自动检测系统的基本组成,自动检测系统的基本结构,自动检测系统大体可分为三种基本结构：智能仪器、个人仪器和和自动检测系统,。,1、智能仪器,智能仪器是将微处理器、存储器、接口芯片与传感器融合在一起组成的检测系统，有专用的小键盘、开关、按键及显示器等，多使用汇编语言，体积小，专用性强。,9.1,自动检测系统的基本组成,9.1,自动检测系统的基本组成,2、个人仪器,9.1,自动检测系统的基本组成,3、自动检测系统,它是以工控机为核心，以标准接口总线为基础，以可程控的多台智能仪器为下位机组合而成的一种现代检测系统。,9.1,自动检测系统的基本组成,9.1.2 自动检测系统的特点,1、具有运算和记忆能力,2、具有自校准、自动故障诊断能力,3、具有操作方便、性价比高等特点,9.1.3 自动检测系统的工作流程,计算机首先根据存储在ROM中的程序，向多路采样开关阵列的选通地址译码器写入准备采样的传感器地址，由译码器接通该地址对应的采样开关，所要采样的信号被连接到高精度放大器，放大后的信号经A/D转换器转换成数字量，计算机通过数据总线接受该信号。,自动检测系统的主要器件简介,1、多路模拟开关,2、放大器,3、A/D、D/A转换器,9.1,自动检测系统的基本组成,9.2,现代测控总线技术,计算机系统通常采用总线结构，即构成计算机系统的,CPU,、存储器和,IO,接口等部件之间都通过总线互连。总线的采用使得计算机系统的设计有了统一的标难可循，不同的开发厂商或开发人员只要依据相应的总线标准即可开发出通用的扩展模块，使得系统的模块化成为可能。,9.2,现代测控总线技术,测控总线的类型与标准,1、总线类型,（1）控制总线,（2）内总线,（3）外总线,2、总线标准,（1）信号级兼容,（2）命令级兼容,（3）程序级兼容,9.2,现代测控总线技术,GPIB总线,1、特点和性能比较,高性能；高可靠性；高效率,GPIB引线示意图如所示。,9.2,现代测控总线技术,2、总线标准的系统,采用GPIB总线标准的数据采集系统硬件结构图如图,9.2,现代测控总线技术,3、GPIB接口卡,9.2,现代测控总线技术,USB总线 1、USB结构,一个USB系统可由三个方面定义:USB互连、USB的设备和USB主机。,9.2,现代测控总线技术,2、USB 的原理,9.2,现代测控总线技术,VXI总线,1、VXI总线系统结构,（1）VXI总线系统的主计算机及其接口,（2）器件,9.2,现代测控总线技术,2、VXI总线的总线结构及功能,3、VXI总线的通信协议,4、VXI系统的应用,9.3,虚拟仪器技术,虚拟仪器概述,1、虚拟仪器概念,虚拟仪器(,Virtual Instrument,)以通用计算机和标准总线技术为平台，利用计算机的硬件资源，并辅以软件作为VI的开发平台。,2、虚拟仪器特点,9.3,虚拟仪器技术,虚拟仪器构成,1、硬件构成,2、软件开发平台,9.3,虚拟仪器技术,9.3.3,虚拟仪器在测控系统中的应用,1、虚拟仪器在监测方面的应用,2、虚拟仪器在检测方面的应用：机动车辆综合性能自动检测系统,9.4,多传感器信息融合技术,多传感器信息融合的定义,利用计算机技术对按时序获得的若干传感器的观测信息，在一定准则下加以自动分析、优化综合，为完成所需要的决策和估计任务而进行的信息处理过程。,信息融合是一种通过集成多知识源的信息和不同专家的意见，以产生一个决策的方法，完成对目标的识别、分类与决策任务。即对多源信息进行综合处理，从而得出更为准确、可靠的结论。,9.4,多传感器信息融合技术,描述信息融合的三个主要功能：,(1)信息融合是在多个层次上对多源信息进行处理的，每个层次代表信息处理的不同级别；,(2)信息融合过程包括检测、关联(相关)、跟踪、估计和综合；,(3)信息融合过程的结果包括低层次上的状态和属性估计，以及高层次上的战场态势和威胁评估。,9.4,多传感器信息融合技术,9.4.2 多传感器信息融合的特点,（,1,）,增加了系统的生存能力。,（2）扩展了空间覆盖范围,（3）扩展了时间覆盖范围。,（4）提高了可信度。,（5）降低了信息的模糊性。,（6）改善了探测性能。,（7）提高了空间分辨率。,（8）增加了测量空间的维数。,9.4,多传感器信息融合技术,9.4.3 多传感器信息融合的分类,从信息融合功能角度出发把它分为五个层次：检测级融合、位置级(目标跟踪级)融合、属性级(目标识别级)融合、态势评估与威胁估计。,1、检测级融合,检测级融合的结构模型主要有五种；并行结构、分散式结构、串行结构、树状结构和带反馈并行结构。,2、位置级融合,在多传感器跟踪系统中，主要有集中式、分布式和混合式结构。,9.4,多传感器信息融合技术,（1）集中式结构（2）分布式 （3）混合式,9.4,多传感器信息融合技术,3、属性级融合,属性级融合也称目标识别级融合，可分为三种,结构层次:数据层融合、特征层融合和决策层融合。,（1）数据层融合,9.4,多传感器信息融合技术,（2）特征层融合,9.4,多传感器信息融合技术,（3）决策层融合,9.4,多传感器信息融合技术,4、态势评估与威胁评估,态势评估与威胁估计是信息融合的第四层和第五层。,多传感器目标识别的信息融合方法,所谓身份识别融合就是根据各个传感器给出的带有不确定性的身份报告或说明，进一步进行信息融合处理，对所观测的实体给出联合的身份判断。,9.4,多传感器信息融合技术,身份识别融合算法的具体分类如图,9.4,多传感器信息融合技术,目标识别的物理模型,9.4,多传感器信息融合技术,基于知识的目标识别,9.4,多传感器信息融合技术,信息融合技术的应用,1、工业过程监视及工业机器人,2、遥感与金融系统,3、空中交通管制与病人照顾系统,4、船舶避碰与交通管制系统,5、生物特征的身份识别,6、海上监视,7、空-空和地-空防御,8、战场情报侦察、监视和目标捕获,
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