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。
目录
前言
第1章常用无线定位技术概述
11RFID定位技术
111RFID技术简介
112RFID定位技术的原理及发展
12WiFi定位技术
121WiFi技术原理
122基于WiFi的无线定位技术
123WiFi定位技术的应用
13ZigBee定位技术
131ZigBee技术原理
132基于ZigBee的室内定位系统
14SLAM定位技术
141SLAM技术简介
142SLAM定位系统构建
15无线UWB定位技术
151UWB技术简介
152UWB室内定位技术
165G定位技术
1615G技术简介
1625G室内定位技术
17卫星定位技术
171卫星定位技术概述
172美国GPS卫星定位与导航系统
173中国北斗卫星定位与导航系统
174欧盟伽利略卫星定位与导航系统
175俄罗斯格洛纳斯卫星定位与导航系统
18常用定位技术性能对比
19定位技术发展趋势
110本章小结
第2章UWB无线通信技术
21UWB定位技术现状
211UWB技术的由来
212UWB技术的发展
213UWB定位关键技术
22UWB技术标准与规范
221IEEE相关标准
222ETSI国际标准
223ECMA国际标准
224无线多媒体UWB规范
225ISO国际标准
23各国监管机构及频谱分配
231中国频谱分配
232美国频谱分配
233日本频谱分配
24本章小结
第3章UWB无线定位原理及方法
31常见的测量方法
311三边测量法
312三角测量法
313极大似然估计法
32UWB室内定位系统原理
321UWB室内定位系统结构
322UWB室内定位系统发射器原理
323UWB室内定位系统接收器原理
33典型的无线定位方法
331基于信号到达时间的定位方法TOA估计法
332基于信号到达时间差的定位方法TDOA估计法
333基于信号到达角度的定位方法AOA估计法
334基于接收信号强度的定位方法RSSI估计法
335混合定位方法
336网络连通性
34本章小结
第4章UWB室内定位模型及算法
41UWB的系统信号
411脉冲波形
412脉冲的调制方式
413扩频技术
42UWB的信道模型
421双簇模型
422SV模型
423IEEE 802153a UWB信道模型
424IEEE 802154a UWB信道模型
43UWB的定位算法
431最小二乘法
432Fang算法
433Chan算法
434Taylor算法
435高斯牛顿算法
44基于UWB的室内定位实现
441TDOA模型
442算法介绍
443仿真与分析
45本章小结
第5章UWB定位误差分析及消除方法
51UWB系统的定位精度影响因素
52定位性能评价指标
53UWB室内定位系统的误差分析
54UWB定位误差消除方法
55本章小结
第6章UWB系统中的惯性导航辅助定位
61惯性导航原理介绍
611惯性导航的作用
612IMU部件介绍
613惯性器件确定性误差
614惯性器件随机误差
615惯性导航系统
62三维空间刚体运动
621坐标系
622坐标系间的欧氏变换
623欧拉角
624四元数
63卡尔曼滤波技术
631经典卡尔曼滤波技术
632扩展卡尔曼滤波技术
633无迹卡尔曼滤波技术
634容积卡尔曼滤波技术
64定位耦合算法
641松耦合算法
642紧耦合算法
65耦合算法与仿真验证
651耦合导航系统初始化
652运动学模型
653量测方程
654耦合导航
655仿真验证
66本章小结
第7章UWB定位系统产品迭代研制的行业案例
71位置传感器
72位置到业务
73UWB定位引擎软件
74UWB定位系统后台软件研制
75UWB定位系统接口研发
76产品迭代与性能图谱
77本章小结
第8章智能制造原理与UWB定位系统建设
81智能制造概述
811智能制造的内涵
812智能制造的发展历程
813智能制造分类
814智能制造关键技术
82智能制造中物流柔性化和透明化
821柔性与物流的概念
822物流的柔性化和透明化策略
83智能制造中的柔性物流系统
831柔性物流系统分类
832柔性物流系统优点
833企业对物流系统柔性化的需求
84物流系统柔性的测度
841物流系统的范围柔性和响应柔性测度
842物流系统的多路径柔性
843物流系统柔性的可靠性测度
85智能制造中柔性物流的技术基础
851定位精度
852实时性
853可靠性
854透明化
86智能制造中柔性物流的定位需求
861柔性物流中的定位对象
862柔性物流对定位的功能需求
863柔性物流对定位的性能需求
864无线定位技术对比与选取
865物流中UWB定位方法的选取
87智能制造UWB定位系统的建设
871UWB定位的空间维度
872UWB定位系统的设备选型
873影响定位精度的因素分析
874UWB定位系统建设流程
88本章小结
第9章UWB定位技术在智能制造领域的应用
91电气设备行业生产线的效率提升
92汽车制造行业车间现场安灯系统支持
93汽车制造行业车间工序效率提升
94电子产品制造行业生产线优化
95钢铁行业仓储管理优化
96工程机械行业液压油缸生产线柔性物流UWB定位
961油缸车间柔性物流系统集成需求与UWB系统设计
962基于UWB的实时3D车间内物料位置采集
963基于UWB定位和AR透明化的车间物料配送
97UWB精确定位技术支撑智能运营中心建设
98本章小结
附录
附录A UWB系统TDOA定位程序
附录B UWB定位数据处理及显示程序
附录C UWB系统典型产品性能与选型指导参考
附录D UWB定位系统标准化接口协议参考
D1用户登录接口协议
D2实时位置获取协议
D3添加和修改地图节点协议
D4删除地图协议
D5添加和修改地图信息协议
参考文献
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