测控技术的发展与趋势.docx

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1、测控技术的发展与趋势测控技术的发展趋势测控技术是一门以电路和计算机为基础的新技术。21世纪的测量和控制将是一个发达的系统概念。信息交流与共享的主题也是测控系统的发展方向。因此，通过建立网络来形成和使用测控系统已成为现代测控技术的发展趋势。1.现代测控技术现状20世纪70年代以来，测量技术不断进步，出现了很多智能仪表，这些仪表在微电子的基础上，与计算机相结合，使得基于仪表的测量技术渐渐演变，成为一门包含机械、电子、计算机的独立的学科。2、测控技术的发展在追求仪表智能化的同时，现代测控技术也在不断提高其稳定性、可靠性和适应性。相应地，随着技术的发展，大量高新技术科研成果被应用于测控技术领域，测控技

2、术的技术指标和功能不断提高。作为代表，测控仪器单元的小型化、智能化越来越明显。测控技术的两个方面，一个是测一个是控。“测”是依靠传感器和信号传输电路，即测控电路；“控”则是依靠现代计算机的计算处理能力，根据数据得出相应结果，通过反馈等方式控制整个系统。计算机已成为测控技术的支柱。因此，网络技术自然成为测控技术满足实际需求的关键支撑。然而，不可否认的是，测控电路仍然是测控技术发展的基础和另一个重要的发展方向。3.测控技术发展趋势现代科学技术的融入不但使现代测控技术在各方面得到广泛应用，而且加快了现代测控技术的发展，形成了现代测控技术朝微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化等方向发展。同时，现代测

3、控技术是一门实践性非常强的技术，既包括硬件、软件的设计，又包括系统的集成，随着其在国防、工业、农业等领域应用的深度和广度的扩大，它将为提高生产效率、改进技术水平做出巨大的贡献。新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、测控系统集成技术等，都是这门涉及广泛的学科的发展趋势和方向。新型传感器技术正朝着小型化、数字化、集成化、智能化、网络化、光纤传感器和生物传感器方向发展。传感器是信息时代的三大支柱之一，目前新的智能化传感器层出不穷，微处理器和网络与传感器的融合技术快速发展，新型传感器在测量仪器仪表、测控系统中的应用日益广泛和深入，可以说，新型传感器技术的发展对现代测控技术的发展

4、起到了很好的推动作用,新型传感器技术是现代测控技术的一个重要组成部分。计算机领域经历了一场结合了现代控制技术和图形技术的新革命。其目标是随时随地为人们提供无缝、优质、易用、廉价的信息资源，使其真正进入人们的生活。计算机监控系统的技术水平也从最初的模拟信息传输和控制迅速发展到了数字化、网络化的信息传输和控制。推动测控技术的飞跃。多传感器技术1.多传感器信息融合技术多传感器信息融合是指协同使用多种传感器，如不同位置的多个同类或不同类的传感器，并将这些传感器所提供的局部环境的不完整信息加以综合，消除传感器之间的冗余和矛盾信息，形成与系统环境一致性的完整描述。与单一传感器相比，多传感器信息融合可以改善

5、数据关联能力，减少模糊或不确定性；具有信息的互补性、冗余性、实时性和低成本性；同时，多传感器系统的可并行运行性，增大时间和空间的覆盖，提高信息获取的速度和空间分辨率。提高了决策、规划和反应的快速性，降低决策风险。1.1多传感器信息融合的功能模型目前，许多学者从不同角度提出了几种通用的融合系统功能模型，其中最具代表性的是美国军事实验室主任联合会数据融合工作组提出的JD1模型。JD1模型是一种跨越多个应用领域的有效模型。它决定了融合的过程、功能，对于一个特定的融合系统，信息可以分为三个层次：数据层信息、特征层信息和决策层信息。多传感器信息融合可以发生在一层信息上，也可以发生在多层信息上。信息融合的

6、整个过程从数据层开始，从下到上在同一层进行融合。融合结果参与下一层的信息融合，最终收敛到数据库或决策中心。在这种反馈融合系统结构中，数据信息不是单向的，高层信息融合结果可以调整和影响底层融合数据。多传感器目标识别是融合每个传感器关于目标属性的不精确和不完整信息，从而产生比单个传感器更准确的属性估计。例如，在现代汽车防盗系统中将识别目标对象分为人和机械两种，因为盗车案例中主要是人为的，当然在盗车案例中也不乏有人间接使用机器拖吊整车的，这时我们的识别目标变成了微波传感器能探测到的物体。进而将识别框架定为有危险的人、无危险的人、有危险的物体、无危险的物体。微波传感器对汽车周围的移动目标进行识别、测速

7、，并判断出目标物体是远离汽车还是靠近汽车，通过对微波传感器的采样，计算出辨识框架里的基本概率分配函数以供决策层融合使用；红外传感器通过贴上一个滤光片可以识别靠近汽车的目标人物，通过不同时刻的采样判断出目标任务的停留时间，进而把数据送预处理单元计算出基本概率分配函数以供融合使用：双轴加速度传感器对车体进行检测，通过对其不同的特征提取，计算出相应的振动和倾角，再送预处理单元计算出基本概率分配函数以供融合使用；霍尔开关器件则对4个车门进行监控，每个霍尔开关在有个门打开的情况下即输出高电平，4个霍尔器件的输出经过一个或门，连到mcu单元的一个中断端口，在预处理单元计算出相应的基本概率分配函数。融合中心对4个传感器的证据体用d-s证据理论进行融合，最后根据判定规则判定目标类型。