《核生化信息融合技術(shù)與應(yīng)用》從核生化信息需求出發(fā)，通過對(duì)核生化信息采集、處理、預(yù)測(cè)和決策等全流程的分析，系統(tǒng)研究了信息融合技術(shù)在核生化領(lǐng)域的應(yīng)用。本書在全面論述核生化信息融合定義、基本原理和級(jí)別的基礎(chǔ)上，按照核生化信息融合的要素，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的最新成果，以核生化信息運(yùn)用為主線，介紹了核生化信息融合技術(shù)的基本理論、方法和應(yīng)用，希望給讀者提供一個(gè)完整的知識(shí)體系，充分論述核生化領(lǐng)域信息融合“是什么、干什么、怎么干”的問題。
本書適合從事核生化信息融合技術(shù)相關(guān)工作的教學(xué)人員和技術(shù)人員閱讀，也可供從事裝備信息化、指揮信息系統(tǒng)相關(guān)工作的人員參考，還可作為核生化信息融合技術(shù)教育培訓(xùn)、院校相關(guān)學(xué)科專業(yè)的教學(xué)參考書。
第一章 核生化信息融合概述001
第一節(jié) 核生化信息融合簡(jiǎn)介 002
一、信息融合的定義 002
二、核生化信息融合的定義 003
三、核生化信息融合的特點(diǎn) 003
第二節(jié) 核生化信息融合的基本原理和級(jí)別/ 004
一、核生化信息融合的基本原理 004
二、核生化信息融合的模型和級(jí)別 006
第三節(jié) 核生化信息融合的應(yīng)用 014
一、信息融合技術(shù)的軍事應(yīng)用 014
二、核生化信息融合技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 016
第四節(jié) 核生化信息融合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 019
一、改進(jìn)現(xiàn)有的信息融合方法 019
二、綜合應(yīng)用多種信息融合方法 019
三、研究應(yīng)用新興的信息融合方法 019
第二章 核生化信息融合的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)021
第一節(jié) 常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分布 022
一、正態(tài)分布 022
二、均勻分布 023
三、χ2 分布 023
四、t 分布 023
五、F 分布 024
六、非中心χ2 分布 024
七、二項(xiàng)分布 025
第二節(jié) 不確定性信息融合方法 025
一、模糊推理方法 025
二、灰色系統(tǒng)方法 030
三、粗糙集方法 033
四、貝葉斯優(yōu)化方法 035
第三節(jié) 信息融合智能尋優(yōu)算法 037
一、遺傳算法 038
二、蟻群算法 049
三、花朵授粉算法 051
第三章 核生化信息融合模型055
第一節(jié) 核生化信息的概念 056
一、信息的定義 056
二、核生化信息的定義 057
第二節(jié) 核生化信息建模 058
一、核危害信息建模 058
二、化生危害信息建模 059
第三節(jié) 核生化信息融合模型構(gòu)建 063
一、核生化信息融合內(nèi)容 063
二、核生化威脅建模 063
三、核生化危害軍事概念建模 066
四、核生化信息融合功能模型 072
第四章 核生化信源分類及特性077
第一節(jié) 核生化信源分類 078
一、按監(jiān)測(cè)信號(hào)種類劃分 078
二、按作用范圍劃分 078
三、按信息獲取的實(shí)時(shí)性劃分 078
四、按輸出信息的類別劃分 078
第二節(jié) 核監(jiān)測(cè)信源 079
一、光輻射 079
二、核電磁脈沖 084
三、沖擊波 093
四、核輻射 096
第三節(jié) 化學(xué)監(jiān)測(cè)信源 105
一、化學(xué)武器的傷害形式及特點(diǎn) 106
二、化學(xué)武器的種類及危害方式 107
三、化學(xué)毒劑傳感器 109
第四節(jié) 生物監(jiān)測(cè)信源 118
一、生物戰(zhàn)劑的分類 118
二、生物戰(zhàn)劑的施放方法 121
三、生物傳感器 122
第五章 核生化檢測(cè)融合技術(shù)及應(yīng)用125
第一節(jié) 檢測(cè)融合技術(shù)基本原理 126
一、分布式檢測(cè)融合基本原理 126
二、核生化信息檢測(cè)融合問題描述 126
第二節(jié) 單點(diǎn)信源的分布式檢測(cè)融合方法 127
一、基礎(chǔ)模型構(gòu)建 127
二、融合算法設(shè)計(jì) 132
三、數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 135
第三節(jié) 混合信源的分布式檢測(cè)融合方法 142
一、融合算法設(shè)計(jì) 142
二、數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 145
第六章 核生化危害預(yù)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用149
第一節(jié) 核生化危害預(yù)測(cè)概述 150
一、核生化危害預(yù)測(cè)基本概況 150
二、國(guó)外核生化危害預(yù)測(cè)相關(guān)應(yīng)用平臺(tái) 151
三、國(guó)內(nèi)核生化危害預(yù)測(cè)相關(guān)應(yīng)用平臺(tái) 152
第二節(jié) 基于高斯擴(kuò)散模式的核生化危害快速預(yù)測(cè)技術(shù) 153
一、高斯擴(kuò)散模式的基本原理 153
二、瞬時(shí)擴(kuò)散下的高斯擴(kuò)散 153
三、連續(xù)擴(kuò)散下的高斯擴(kuò)散 154
四、擴(kuò)散參數(shù)獲取方式 155
第三節(jié) 基于流體動(dòng)力學(xué)的核生化危害預(yù)測(cè)技術(shù) 156
一、OpenFOAM開源平臺(tái)概況 157
二、基于OpenFOAM的核生化危害擴(kuò)散詳細(xì)預(yù)測(cè)模型 157
三、面向CHDNFP模型求解的IDEFWA設(shè)計(jì) 165
四、CHDNFP-IDEFWA求解器的編譯 169
第四節(jié) 應(yīng)用案例 171
一、SF6 示蹤實(shí)驗(yàn)基本情況介紹 172
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)M與分析 172
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論 177
第七章 核生化危害源項(xiàng)反演技術(shù)及應(yīng)用183
第一節(jié) 核生化危害源項(xiàng)反演研究現(xiàn)狀 184
一、基于歐拉方法的源項(xiàng)估計(jì) 184
二、基于拉格朗日方法的源項(xiàng)估計(jì) 187
三、基于深度學(xué)習(xí)的源項(xiàng)估計(jì) 188
第二節(jié) 基于四維變分的核生化初生危害源項(xiàng)反演技術(shù) 190
一、初生化學(xué)危害多源反演問題建模 190
二、初生化學(xué)危害多源反演梯度模型 192
三、瞬時(shí)釋放條件下的數(shù)值預(yù)報(bào)切線性算子Dt+1 193
四、背景誤差協(xié)方差矩陣B 197
五、觀測(cè)誤差協(xié)方差矩陣R 199
六、基于共軛梯度法的梯度模型迭代求解 199
第三節(jié) 基于花朵授粉算法改進(jìn)的核生化再生危害源項(xiàng)反演技術(shù) 200
一、再生化學(xué)危害源項(xiàng)反演問題建模 200
二、再生化學(xué)危害4DVAR多源反演模型構(gòu)建 201
三、面向4DVAR多源反演模型求解的改進(jìn)花朵授粉算法(IFPA-4DVAR) 204
第四節(jié) 基于擴(kuò)散模型誤差改進(jìn)的核生化危害反演技術(shù) 207
一、DME-4DVAR多源反演模型構(gòu)建 207
二、基于貝葉斯優(yōu)化的擴(kuò)散模型誤差因子估計(jì) 210
三、數(shù)值模擬分析 212
第五節(jié) 應(yīng)用案例 217
一、示蹤試驗(yàn)基本情況 217
二、擴(kuò)散模型誤差因子估計(jì) 218
三、源強(qiáng)和源的位置估計(jì) 219
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 220
第八章 核生化數(shù)據(jù)同化技術(shù)及應(yīng)用223
第一節(jié) 數(shù)據(jù)同化基本理論 224
第二節(jié) 核生化順序數(shù)據(jù)同化技術(shù) 225
一、線性卡爾曼濾波 225
二、擴(kuò)展卡爾曼濾波 226
三、集合卡爾曼濾波 226
第三節(jié) 核生化連續(xù)數(shù)據(jù)同化技術(shù) 227
一、三維變分?jǐn)?shù)據(jù)同化 228
二、四維變分?jǐn)?shù)據(jù)同化 230
第四節(jié) 應(yīng)用案例 232
一、實(shí)驗(yàn)背景和初始參數(shù) 232
二、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 234
三、粒子示蹤實(shí)驗(yàn)條件 234
四、數(shù)據(jù)同化實(shí)驗(yàn)方法 235
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 236
第九章 核生化遙測(cè)信息融合技術(shù)及應(yīng)用241
第一節(jié) 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀 242
第二節(jié) 化學(xué)云團(tuán)的遙測(cè)定位建模與融合處理 243
一、化學(xué)云團(tuán)的類型 243
二、基于瞬時(shí)點(diǎn)源的化學(xué)云團(tuán)遙測(cè)定位 245
三、基于連續(xù)點(diǎn)源的化學(xué)云團(tuán)遙測(cè)定位 263
四、誤差分析 267
第三節(jié) 化學(xué)云團(tuán)的邊界提取 270
一、邊界問題的提出 270
二、基于陸上遙測(cè)的化學(xué)云團(tuán)邊界提取模型 271
三、基于空中遙測(cè)的化學(xué)云團(tuán)邊緣提取模型 278
參考文獻(xiàn) 289
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