基于结构光的星箭对接环相对位姿测量方法

空间非合作目标位姿测量是空间在轨维护的前提。面向空间机械手对空间载体自动抓捕的应用需求，提出了基于结构光的空间非合作目标视觉测量方法。该方法以双套双线结构光测量装置作为测量传感器，以空间载体上普遍存在的星箭对接环作为抓捕目标。根据对接环的共同特点，选择直线特征和点特征相结合作为相对位姿的求解特征；基于直线特征求解圆环平面法向量，基于点特征求解圆环圆心坐标，进而得到机械手工具坐标系与对接环坐标系间的相对位姿关系；基于多重几何约束实现了不同光照条件下图像上目标直线的鲁棒识别。建立了演示验证实验系统，在大量演示实验的基础上，进行了实验结果分析。     

基于三相感应电机的小型化超低频发射天线研究

针对低频电磁传输中天线尺寸过大的问题，设计了一种基于三相感应电机的小型化超低频发射天线.电机工作时产生了时变低频电磁场，可作为超低频发射天线.为有效分析其电磁场分布，文章建立旋转磁偶极子数学模型以等效电机内部旋转时产生的磁场.首先，对电机内部磁场和旋转磁偶极子的关系进行阐述，利用麦克斯韦方程组，得到旋转磁偶极子的电磁场分布.其次，通过电磁仿真软件验证旋转磁偶极子的近场分布特性和远场辐射特性.最后，通过实验对电机近场的磁场分布进行验证.仿真和实测结果表明，三相感应电机具有超低频天线的辐射特性.     

基于聚焦形貌恢复的矿用截齿磨损测量系统

针对现有截齿磨损测量方法存在过程繁琐、精度低和成本高等问题,设计了一种基于聚焦形貌恢复的矿用截齿磨损测量系统。该系统利用聚焦形貌恢复技术对采集的截齿顶部圆锥序列图像进行处理,获得截齿顶部圆锥三维形貌恢复图,在此基础上得到截齿顶部圆锥表面的深度信息,从而计算出截齿顶部圆锥体积,并结合差值法得出截齿磨损体积。测试结果表明,该系统测量精确度达97.68%。     

基于三维激光扫描技术的临近爆破施工隧道变形监测方法

为精确分析临近爆破作业点的隧道内壁变形情况,针对含有较多管线的隧道,提出一种简洁高效的切片提取分析方法。采用标靶与ICP结合的点云配准方法,采取多种滤波方式结合的方法去除隧道既有管线、离散点等噪声点,提出总体最小二乘(TLS)的方法拟合隧道地面平并得出其参数α、β、γ,利用垂直关系求出隧道基准面参数α′、β′、γ′,计算出诸多点云法向量后寻找到夹角小于2°的最佳基准面,设置固定距离d进行切片提取,依据提取的切片点云获取其重心坐标、重心距等几何参数,对同期数据分析以及多期数据间比较,得出采用点云切片的算法可以精细分析隧道各位置变形情况、且随着测距测角增大,误差会逐渐增大的结论。