基于路面材料检测系统的远程测控与数据融合时间对准

论文摘要

随着网络通信技术、计算机技术和传感器技术的迅速发展,远程测控与多传感器数据融合技术在军用和民用领域得到了广泛应用,测控技术与数据融合的关键问题在于系统架构的设计和融合算法的实现。文中以数据融合中闭环控制理论结构框架为基础,实现了路面材料检测系统的远程控制、数据的远程传输和数据融合时间对准。其中涉及的路面材料检测系统(包括硬件和软件平台)由美国国家仪器提供。文章主要分为远程测控和数据融合两大部分,其中远程测控采用C/S模式,利用LabVIEW软件平台下的DataSocket技术将路面材料检测系统采集到的路面应力应变数据以及温度数据传输给远程监控节点,即融合中心；融合中心通过基于UDP之上的控制命令协议,对路面材料检测系统进行信息反馈和控制,并且对获得的两种数据进行数据融合时间对准,为数据融合中的决策和评估做铺垫。文章先后对基于LabVIEW软件平台下的远程测控和数据融合时间对准做了深入研究。在选择好系统架构C/S模式之后,对目前比较流行的UDP、TCP、DataSocket网络通信技术的优缺点进行对比分析和选择,并且提出了一种适用于LabVIEW平台下的远程控制数据协议,在局域网中实现了路面材料检测系统与融合中心的数据传输和远程控制；在此基础上对数据融合的概念,系统结构,融合层次进行详细探讨,对数据融合中的时间对准做了深入研究,根据传感器采样周期与融合中心处理周期的差异,在两者周期相同和不同情况下,分别采用不同的时间对准融合算法,以达到两类传感器数据的时间对准,为信息融合决策做准备工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 远程测控与数据融合国内外发展现状
• 1.3 论文主要内容及结构安排
• 第二章 虚拟仪器与LabVIEW
• 2.1 虚拟仪器技术及其特点
• 2.1.1 虚拟仪器技术
• 2.1.2 虚拟仪器技术特点
• 2.2 虚拟仪器国内外发展状况
• 2.3 LabVIEW软件平台
• 2.3.1 LabVIEW图形化编程语言
• 2.3.2 LabVIEW语言与文本编程语言的区别
• 2.3.3 LabVIEW的应用领域
• 2.4 本章小结
• 第三章 路面材料检测远程测控系统网络通信
• 3.1 路面材料检测远程测控系统软件架构
• 3.1.1 C/S模式系统结构
• 3.1.2 B/S模式系统结构
• 3.2 路面材料检测远程测控系统数据通信方式
• 3.2.1 TCP通信
• 3.2.2 UDP通信
• 3.2.3 UDP通信与TCP通信方式对比
• 3.3 路面材料检测远程测控DataSocket数据通信技术
• 3.3.1 DataSocket逻辑构成
• 3.3.2 DataSocket资源定位
• 3.3.3 DataSocket Server数据读写
• 3.4 B/S模式远程测控系统的实现
• 3.5 C/S模式远程测控系统的实现及控制命令协议
• 3.6 路面材料检测远程控制系统数据存储
• 3.6.1 LabVIEW数据存储文件类型
• 3.6.2 TDMS数据存储
• 3.7 本章小结
• 第四章 路面材料检测远程测控系统多传感器数据融合
• 4.1 路面材料检测多传感器数据融合技术
• 4.1.1 传感器融合
• 4.1.2 数据融合
• 4.2 路面材料检测多传感器数据融合特点
• 4.3 路面材料检测多传感器数据融合基本原理
• 4.4 路面材料检测数据融合系统结构
• 4.4.1 路面材料检测数据融合结构模型
• 4.4.2 路面材料检测数据融合功能模型
• 4.5 路面材料检测数据融合层次结构
• 4.6 路面材料检测数据融合算法
• 4.7 本章小结
• 第五章 路面材料检测远程测控系统数据融合时间对准
• 5.1 路面材料检测多传感器采样周期分析
• 5.2 路面材料检测数据融合时间对准算法研究
• 5.2.1 加权平均法
• 5.2.2 最小二乘法
• 5.2.3 多项式曲线拟合
• 5.2.4 三次样条插值拟合
• 5.3 路面材料检测数据融合时间对准算法仿真
• 5.4 本章小结
• 第六章 路面材料检测远程测控系统测试及应用
• 6.1 路面材料检测远程测控系统结构设计与实现
• 6.2 结果分析与小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所取得的研究成果
• 致谢