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1、第17章多传感器数据融合一、单项选择题1、多传感器数据融合是对来自不同传感器的信息进行（），以产生对被测对象统一的最佳估计。A、分析和综合 B、分类 C、分解和选择 D、误差处理2、数据融合的核心是（）A、多传感器系统 B、多源信息 C、协调优化和综合处理 D、得到准确的数据3、以下不属于数据融合的人工智能类方法的是（）A、模糊逻辑推理 B、神经网络方法 C、智能融合方法 D、卡尔曼滤波、多项选择题1、按照在处理层次中的信息抽象程度不同，可以把融合层次大致分为（A、原始层B、特征层C、决策层2、多传感器数据融合的结构可分为（）情形：A、并联融合日串联融合C、混合融合3、以下属于随机融合方法的是
2、（）A、加权平土匀法B、模糊逻辑推理C、卡尔曼滤波法D神经网络方法4、数据融合系统的功能主要有（）A、特征提取B、分类 C、识别 D、参数估计和决策5、数据融合可应用的领域包括（）A、智能检测系统B、空中交通管制 C、机器人 D、军事应用三、填空题1、多传感器数据融合是对来自于不同传感器的信息进行分析和综合，以产生对被测对象统一的。2、数据融合的最终目的是 。3、数据融合就是充分利用不同时间与空间的多传感器信息资源，采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信息在一定准则下加以自动分析、综合、支配和使用，获得 ，以完成所需的 任务，使系统获得比它的各组成部分更优越的性能。4、数据融合系统的功能主
3、要有 、和。四、简答题1、简述数据融合的特性和优点。2、简述Bayes概率推理法。3、什么是数据融合？4、数据融合的意义是什么？5、试比较数据融合的三个层次：原始层，特征层，决策层。6、数据融合的方法有哪些？第18章测量不确定度与回归分析、单项选择题题号答案知识点1A误差的分类2A精度3A误差的表示、单项选择题题号答案知识点1ABCD量值2ABCD误差的表示三、填空题题号答案知识点1单峰性；有限性；对称性随机误差的正态分布曲线2引用误差误差的表示3系统误差误差的分类4不确定性；分散性测量不确定度定义5粗大误差误差的分类6随机误差误差的分类7绝对误差；相对误差；绝对误差误差的分类8测得值减去被测
4、量的真值误差的表示9绝对值；符号误差的分类10恒值；变值系统误差的处理四、简答题1、答：测量误差主要来源于：1）测量环境误差；2）测量装置误差；3）测量方法误差;4）测量人员误差知识点：误差的来源2、答：相同点：都是评价测量结果质量高低的重要指标，都可作为测量结果的精度评 定参数。区别：1 ）从定义上讲，误差是测量结果与真值之差，它以真值或约定真值为中心；测量不确 定度是以被测量的估计值为中心。因此误差是一个理想的概念，一般不能准确知道，难以定量；而测量不确定度是反映人们对测量认识不足的程度，是可以定量评定的。2）在分类上，误差按自身特征和性质分为系统误差、随机误差和粗大误差，并可采取不同的措
5、施来减小或消除各类误差对测量结果的影响。但由于各类误差之间并不存在绝对界限，故在分类判别和误差计算时不易准确掌握。知识点：测量不确定度与误差的比较3、答：对同一被测量进行多次重复测量时，绝对误差的绝对值和符号不可预知地随机变化，但就误差的总体而言，具有一定的统计规律性，这类误差称之为随机误差。随机误差有如下三个特征：单峰性、有界性和对称性。随机误差是测量过程中许多独立的、微小的，偶然的因素引起的综合结果。引起随机误差的原因很多，也很难把握，一般无法控制。知识点：误差的分类；随机误差的处理4、答：精度是反映测量结果与真值接近程度的量。精度可分为： 准确度 反映测量结果中系统误差的影响（大小）程度
6、。即测量结果偏离真值的程度。 精密度 反映测量结果中随机误差的影响（大小）程度。即测量结果的分散程度。 精确度 反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度，其定量特征可用测量的不确定度（或极限误差）来表示。知识点：精度5、解：设该线性测量系统的 n个环节的标准差分别为：xi，X2 ,刈，则随机误差的传递表达式为:ai 2 ： III J x如果线性系统中各项的系数均为1,即ai I an 1,则随机误差的传递表达式为:R R2500 5002xiaW an 0知识点：间接测量误差的传递五、计算题i、解：误差方程Iti l0(iti) V i i,2,3,4令xil0 , x2I0ii0.0
7、20系数矩阵A i40.0直接测得值矩阵L2ii70.023ii00.024被测量估计矩阵炎 xiX2由最小二乘法：aaX al ,则i ioAAi i i i i 40I0 40 70 i00 i 704220220 I6600i I00 20i i i i 2i88ALI0 40 70 I00 23505024A A I8000 0i i Ai Ai2i I6600220(AA)AA A2i A22I80002204ii I660022088I9.4333* AA AL I8000220450500.0467l0 xii9.43(mm)X2 0.0467 2.4 10 3(/c)I0I9.
8、43知识点：最小二乘法2、解：并联后总电阻可表示为：cRiR2500 500 CLCR 250根据绝对误差合成公式得到合成后的绝对误差为:fRiRi2R2RR2Ri3 0.25根据绝对误差合成公式得到合成后的相对误差为:0.250.1%250或:R2RiR1R2RR1R2 RRiR2 R2RiR2R2RiRR1R2R2500500500 500 500500 500 5000.1%知识点：误差的合成3、解：误差方程rti%(1 ti)Vi1,2,3,4r。X2r。系数矩阵A20.030.040.050.0,直接测得值矩阵76.580.082.585.0被测量估计矩阵X1X2由最小二乘法:AA?
9、AL1 AA20.0130.0140.0150.0111120.030.040.050.0414014054001 AL20.0130.0140.0150.076.580.082.585.032411480A A 2000 01(AA) 1AAA11A21A12A22154002000140140540014032471.2X AA 1AL20001404114800.28r0 X1 71.2()x2 028 3.93 10 3(/ C) %71.2知识点：最小二乘法4、解：令为 R , x2 R22 1系数矩阵A 3 24 350直接测得值矩阵L 80120被测量估计矩阵级 x1X2由最小二
10、乘法：AA? AL,则2 12 3 429 20AA3 21 2 320 144 3AL50 480 3120820570(A A)1A11AAA21A12A2214206202920 82029570801305、解：绝对误差=x L 179058 40180 1 20一 1 20相对误差 =100%=0- 100%=0.012% L1800知识点：误差的表示6、解：1）由于 压力表的精度等级为 2.5,因此，可能出现的最大满度相对误差：土 2.5%。2 ）可能出现的最大绝对误差：xm2.5% 1.50.0375 MPa3）测量结果显示为 0.7MPa时，可能出现的最大示值相对误差为:xm1
11、00%2.5 1.5x知识点：误差的表示0.7%5.4%7、解：先求最大相对误差。使用300 C、0.5级表时:m1100%曾 100%使用100C、1.0级表时：1.88%m2为 100% x1.0 100 iM 100%801.25%由于 m1 m2 ,可见，选用100C、1.0级表测量该电压时具有更小的相对误差，精度更高；而且使用该表可保证测量示值落在仪表满刻度的三分之二以上。知识点：误差的表示8、解：（1）当测量4V时:0.01%UX 0.01% 40.0004V ,可判断该表为 5位数字电压表。那么，对应的2个字应为0.0002V。即测量误差为 0.0002V。（2）当测量0.1V时
12、：0.01%UX 0.01% 0.10.00001V ,可判断该表为 6位数字电压表。那么，对应的2个字应为0.00002V。即测量误差为 0.00002V。知识点：误差的表示1 n9 、解：算术平均值 X 2xi =136.43（克）n i 1n(Xi L)2标准差=0.056 。知识点：随机误差的处理10、解：根据题意可列矩阵方程为:L AX V式中：2.9实际测量值矩阵L 0.91.931系数矩阵A 1223x估计值矩阵Xy根据最小二乘法可得出:iX AA AL0.9630.015所以，x 0.963 , y 0.015。相应的误差矩阵为：2.9 (3 0.963 0.015)V L A
13、X 0.9 (1 0.963 2 0.015)1.9 (2 0.963 3 0.015)那么，标准差的估计值为：0.0040.0330.019n 2Vii 10.027。知识点：最小二乘法11、解：设拟合的直线形如：y b0 b1x。根据题意可列矩阵方程为：L AX V式中：1.11.52.6实际测量值矩阵L3.24.05.0系数矩阵A1 0.81 2.51 3.31 4.51 5.71 6.8估计值矩阵X根据最小二乘法可得出:1AA AL0.2750.667所以，b0 =0,275 , b1 =0.667。相应的拟合直线为：y 0.275 0.667x。线性度：相应的残余误差矩阵为:1.1
14、(0.275 0.667 0.8)0,2914V L AX1.5 (0.2752.6 (0.2753.2 (0.2750.667 2.5)0.667 3.3)0.667 4.5)4.0 (0.275 0.667 5.7)5.0 (0.275 0.667 6.8)0.44250.12390.07650.07690.1894因此，对其中的最大误差值0.4425 ,相应的满量程为5V。故线性度可计算为-Lmax 100% YF.S.0.4425100% 8.85%。灵敏度：根据拟合直线 y 0.275 0.667x可得出平均灵敏度为:Sn dy 0.667。 dx知识点：一元线性拟合12、解：先设该
15、压力传感器的拟合直线形如：y b0 bx。根据题意可列矩阵方程为:L AX V式中:实际测量值矩阵系数矩阵 A0.00200.20150.40050.60000.7995L0.00300.20200.40200.60100.8005101 0.51 1.01 1.51 2.0101 0.51 1.01 1.51 2.0估计值矩阵X 0b1根据最小二乘法可得出：10.0025X AA AL0.3988所以，b0 =0.0025 ， b1 =0.3988 。相应的拟合直线为： y 0.00250.3988 x。线性度：相应的残余误差矩阵为：0.0020(0.00250.39880)0.00050.
16、2015(0.00250.39880.5)0.00040.4005(0.00250.39881.0)0.00080.6000(0.00250.39881.5)0.00070.7995(0.00250.39882.0)0.0006V L AX0.0030(0.00250.39880)0.00050.2020(0.00250.39880.5)0.00010.4020(0.00250.39881.0)0.00070.6010(0.00250.39881.5)0.00030.8005(0.00250.39882.0)0.0004因此，对其中的最大误差值0.0008，相应的两里程为0.8005V o故线性度可计算为10.0008L一max 100%100%0.1%。YF.S.0.8005灵敏度：根据拟合直线 y0.00250.3988x可得出平均灵敏度为：Sn dy 0.3988。 dx知识点：一元线性拟合11 14* A A A L 一 620R1x 13.33()& X2 21.67() 知识点：最小二乘法