基于信息融合的不確定度認(rèn)證研究信息等專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(文件)
【正文】 用關(guān)聯(lián)過(guò)程，對(duì)此位置信息也許是有用的。圖3 決策層融合信息融合研究中的存在的問(wèn)題：（1）未形成基本理論框架和有效廣義模型及算法雖然信息融合的研究已經(jīng)相當(dāng)廣泛，但是自前對(duì)信息融合的研究都是根據(jù)問(wèn)題的種類(lèi)，各自建立融合準(zhǔn)則，并在此基礎(chǔ)上形成所謂最佳融合方案，而且目前很多研究工作是基礎(chǔ)研究、仿真性工作。（4）融合系統(tǒng)的容錯(cuò)性和穩(wěn)健性沒(méi)有得到很好的解決沖突（矛盾）信息或傳感器故障所產(chǎn)生的錯(cuò)誤信息等的有效處理，即系統(tǒng)的容錯(cuò)性或穩(wěn)健性也是信息融合理論研究中必須考慮的問(wèn)題。在異類(lèi)多傳感器信息融合中，如何利用各傳感器信息進(jìn)行航跡起始，如何綜合利用位置、動(dòng)態(tài)及特征和屬性參數(shù)改善目標(biāo)跟蹤性，如何合理利用互補(bǔ)信息以改善對(duì)目標(biāo)的識(shí)別及如何實(shí)現(xiàn)檢測(cè)跟蹤的聯(lián)合優(yōu)化都是需要進(jìn)一步研究和解決的問(wèn)題。(4)研究信息融合用的數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)，高速并行檢索和推理機(jī)制利用大型空間數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)和知識(shí)進(jìn)行推理是融合系統(tǒng)過(guò)程中的關(guān)鍵任務(wù)，因此深人研究和探討空間數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)庫(kù)，高速并行推理機(jī)制應(yīng)成為未來(lái)的研究重點(diǎn)之一。人工智能技術(shù),如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊推理、遺傳算法等應(yīng)用于數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)分類(lèi)、特征提取、管理和評(píng)估等信息融合模型研究已取得了一些進(jìn)展，但在工程實(shí)現(xiàn)上還有許多問(wèn)題需要處理，如研討較之一般的專(zhuān)家系統(tǒng)更面向功能的拓樸模型或基于知識(shí)的系統(tǒng)測(cè)試和評(píng)定的方法、標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題等。被測(cè)量值的是否可用在很大程度上依賴(lài)于它的不確定度，因此不確定度對(duì)測(cè)量結(jié)果有很重要的意義，所以測(cè)量結(jié)果中必須包括不確定度。 不確定度的發(fā)展與研究現(xiàn)狀遠(yuǎn)在 400年以前，德國(guó)的開(kāi)普勒就利用已經(jīng)校準(zhǔn)的儀器進(jìn)行了天文方面的測(cè)量，為了尋找出行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，隨后在對(duì)相關(guān)觀測(cè)結(jié)果的對(duì)比中，發(fā)現(xiàn)行星的運(yùn)動(dòng)軌道的測(cè)量結(jié)果中包含不確定度。在1963年，美國(guó)的埃森哈特先生在相關(guān)著作中就提出了不確定度應(yīng)該被廣泛應(yīng)用的建議。作為當(dāng)時(shí)CIPM的成員，他正式提出了解決測(cè)量不確定度表示的國(guó)際統(tǒng)一性問(wèn)題的提案。1980年，BIPM召集和成立了不確定度表示工作組，在征求各國(guó)意見(jiàn)的基礎(chǔ)上起草了一份建議書(shū)，即INC一1(1980)。這份CIPM建議書(shū)推薦的方法，以INC一1(1980)為基礎(chǔ)，要求所有CIPM及其咨詢(xún)委員會(huì)贊助下的國(guó)際比對(duì)及其他工作的參加者，在給出結(jié)果時(shí)必須使用合成不確定度。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和發(fā)展，不確定度理論已初步形成比較完整的理論體系。2001年8月，合肥工業(yè)大學(xué)主持召開(kāi)了“全國(guó)誤差理論學(xué)術(shù)與教學(xué)交流研討會(huì)”，與此同時(shí)，為了更好地推動(dòng)誤差理論與不確定度研究及應(yīng)用，與會(huì)專(zhuān)家學(xué)者經(jīng)過(guò)充分討論，正式成立了全國(guó)測(cè)量誤差與不確定度研討會(huì)。 測(cè)量不確定度基本評(píng)定方法 測(cè)量不確定度A類(lèi)評(píng)定方法A類(lèi)評(píng)定就是對(duì)一整套觀測(cè)所得的數(shù)據(jù)利用統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)進(jìn)行評(píng)定的方法，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u在理論上與由這一系列觀測(cè)數(shù)據(jù)所得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差等同。為單次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，由貝塞爾公式計(jì)算得到為平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，其值為作為測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 測(cè)量不確定度B類(lèi)評(píng)定方法B類(lèi)評(píng)定法不是像A類(lèi)評(píng)定法那樣利用觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析的，而是利用掌握到的一定的信息進(jìn)而所確定的概率分布來(lái)評(píng)定的方法。具體方法如下：(1)由經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)的資料或者信息，先進(jìn)行分析或者判斷被測(cè)量參數(shù)分散的區(qū)域，并對(duì)被測(cè)量參數(shù)的概率分布進(jìn)行估計(jì)，再依照置信概率p來(lái)預(yù)估包含因子k,則B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。(4)已知擴(kuò)展不確定度以及置信概率p與有效自由度Veff的t分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為(5)在輸入量可能值的下界和上界相對(duì)于其最佳估計(jì)值不對(duì)稱(chēng)的的情況下，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度近似為。相對(duì)與A類(lèi)不確定度的評(píng)定更加復(fù)雜和困難，但是只要能夠做得位，和A類(lèi)評(píng)定方法一樣可靠。2 基于信息融合數(shù)學(xué)模型的建立 工程中有關(guān)測(cè)量的若干概念每一個(gè)物理量都是客觀存在，在一定的條件下具有不依人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀大小，人們將它稱(chēng)為該物理量的真值。與之相關(guān)的有許多物理量，具體如下：平均值（mean value）表示一系列數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)總體的平均特征的值。標(biāo)準(zhǔn)偏差是方差的算術(shù)平方根。在本文中用表示。求,使得融合后的標(biāo)準(zhǔn)差為： (2)使得上式極小, 在的條件和相互獨(dú)立假使前提下對(duì)式(2) 求解得： (3) 利用高數(shù)中的拉格朗日乘數(shù)法來(lái)求解。表1 給出了歷史實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)條件為在室溫（20177。根據(jù)式(8)～式(10),計(jì)算出均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度分別為: 在，的基礎(chǔ)上,引用信息融合方法后根據(jù)式(6)、式(7)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度分別為: 通過(guò)比較可以得到,信息融合后的標(biāo)準(zhǔn)偏差和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度都比沒(méi)有融合前的要小,也即測(cè)量不確定度的評(píng)定精度有所提高。 我們可以發(fā)現(xiàn)，該方法簡(jiǎn)單易行,在同等條件下提高了精度,符合新一代GPS 標(biāo)準(zhǔn)的要求，更適應(yīng)了工程上的要求，能夠很好地解決實(shí)際工程中的所遇到的某些問(wèn)題。為了提高新一代產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系中測(cè)量不確定度的評(píng)定精度和更加適應(yīng)工程上的要求,本文采用了信息融合算法。（0－10)MPa， MPa的彈簧管式一般壓力表，對(duì)該表進(jìn)行全量程的檢定，選取示值誤差最大點(diǎn)8MPa，在該點(diǎn)重復(fù)測(cè)量20次。進(jìn)而可以推廣到有n 個(gè)獨(dú)立測(cè)量情況下： (10)式(10)的證明過(guò)程如下： 故得證。首先假設(shè)，是對(duì)某種參數(shù)的兩次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量的結(jié)果，于是它們的標(biāo)準(zhǔn)差則分別是：與 。平均數(shù)相同的，標(biāo)準(zhǔn)差未必相同。用表示。然而測(cè)量要依據(jù)一定的理論或方法，使用一定的儀器，在一定的環(huán)境中，由具體的人進(jìn)行。其評(píng)定難點(diǎn)在于準(zhǔn)確判斷先驗(yàn)概率的分布類(lèi)型以及對(duì)包含因子的估計(jì)， 要求估計(jì)者具有深入的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。假定最大允許誤差,一般采用均勻分布，得到示值允差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為。(2)如果依據(jù)制造部門(mén)的校準(zhǔn)證書(shū)、手冊(cè)、說(shuō)明書(shū)或其他文獻(xiàn)資料知被測(cè)量參數(shù)的估計(jì)值，并知其
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