基于目标特征的航天器相对状态测量方法误差分析

针对提高航天器间相对状态参数测量精度问题,分析了基于单目计算机视觉及目标特征的航天器间相对状态测量方法的误差因素.深入研究了灰度噪声、量化噪声对目标特征图像的影响及其误差模型,并由此建立了目标特征图像质心坐标提取误差模型.利用仿真试验分析了灰度噪声、量化噪声导致的航天器间相对状态参数测量的误差分布.结果表明,相同噪声水平条件下,灰度噪声对测量精度的影响大于量化噪声的影响.     

新目标构型下单帧图像相对状态测量方法

提出了一种新目标特征构型下基于单帧图像的航天器间相对位置和相对姿态测量方法。该方法利用具有对称结构的目标特征点在物体坐标系中的空间坐标以及它们在像平面坐标系中的图像坐标,根据透视成像理论,解算出目标航天器与图像传感器的相对状态。所设计的目标特征靶适应性强,不仅能保证图像传感器视野内有足够的特征点,而且还可作为基于线特征的算法的目标特征。试验结果表明:在近距离范围内,新目标特征构型下的算法,具有较高的测量精度。该测量方法可直接用于航天器编队飞行以及航天器交会对接过程中的相对姿态的自主测量。     

基于数据复制的多级空间数据库服务器体系结构设计与实现

由于空间数据的特殊性,如何维护空间数据的空间一致性和拓扑一致性成为分布式空间数据库的研究关键之一。该文提出了基于数据复制技术的多级空间数据库服务器体系结构的解决方案,讨论了该结构的原理和实现方法,该体系结构已作为GIS软件MAPGIS空间数据管理系统的一部分,被用于国土资源、民政等部门各级分布数据的管理,被认为是一种行之有效的体系结构。     

火炮身管静态参数测量系统设计

针对目前火炮身管静态参数测量中存在的问题,发明了轴向运动精度达万分之五和周向运动精度达0.1°的口径自适应机械公共平台,设计了双MCU控制的硬件公共平台和模块化的软件公共平台,结合可实现疵病全参数测量的疵病检测模块可使疵病长度和深度的测量精度达0.1 mm;与利用高精度光栅副设计的内径测量模块结合可使内径参数测量精度达0.0002mm;与其他测量模块结合即可完成其他各种参数的高精度测量.与其他同类系统比较,该测量系统结构紧凑轻便,使用操作方便,具有测量精度高,定位准确,可扩展性好,可靠性高,可维护性好,适合火炮全寿命过程检测应用的特点.     

航天器位置姿态的光学测量方法研究

航天器间相对状态(相对位置和姿态)的准确测量是编队飞行的航天器实现自主控制的重要基础.介绍了一种基于计算机视觉理论及相机成像原理的航天器间相对位置姿态的光学测量方法,测试系统结构及工作过程;推导了航天器间相对状态的测量算法,并对可能存在的误差源进行了分析.由于采用四元数法描述姿态、CMOS相机作为图像传感器,从而使得测量系统结构简单、体积小、重量轻、功耗低,算法简单、速度快,近距离测量精度高,能够广泛应用于空间合作目标间相对状态的测量.     

典型侦察卫星镜头的光学图像检测方法研究

在空间图像轮廓识别中,镜头是判断相机是否存在的重要特征。针对镜头的轮廓特征,镜头的存在可以通过检测光学图像中的圆轮廓来判别。目前圆检测算法遍历时间长,无法满足空间图像实时检测的要求。为此,将圆的几何特征和随机Hough变换相结合,提出了一种改进的随机圆检测方法,将原有算法中点遍历变为有筛选的随机点选取,解决了原有算法数据冗余的问题,圆检测准确率高,在保证算法鲁棒性的同时降低了运算时间。     

以8031为主控制器的工控机主板设计

重点阐述了该主板中所用的ＰＳＤ３１１接口芯片的特点及其接口设计方法。尤其对ＰＳＤ３１１配置位的设置及端口的应用作了详尽的描述。     

基于能力和仿真的武器装备采办体系研究

随着现代战争对装备联合作战能力要求的提高,现有装备采办的思想和体制已不能满足装备建设的需要。提出基于能力和仿真的武器装备采办(ca-pability and simulation based acquisition,C&SBA)的概念,分析了C&SBA的过程,建立了C&SBA体系结构的架构,分析了实施C&SBA需要突破的关键技术。     

结合双注意力机制的道路裂缝检测

目的 道路裂缝检测旨在识别和定位裂缝对象,是保障道路安全的关键问题之一。为解决传统深度神经网络在检测背景较复杂、干扰较大的裂缝图像时精度较低的问题,设计了一种基于双注意力机制的深度学习道路裂缝检测网络。方法 本文提出了在骨干网络中融入空洞卷积和两种注意力机制的方法,将其中的轻量型注意力机制与残差模块结合为残差注意力模块Res-A。对比研究了该模块“串联”和“并联”两种方式对于裂缝特征关系权重的影响并获得最佳连接。同时,引入Non-Local计算模式的注意力机制,通过挖掘特征图谱的关系权重以提高裂缝检测性能。结合两种注意力机制可以有效解决复杂背景下道路裂缝难检测的问题,提高了道路裂缝检测精度。结果 在公开复杂道路裂缝数据集Crack500上进行对比实验与验证。为证明本文网络的有效性,将平均交并比（mean intersection over union,mIoU）、像素精确度（pixel accuracy,PA）和训练迭代时间作为评价指标,并进行了3组对比实验。第1组实验用于评价残差注意力模块中通道注意力机制和空间注意力机制之间不同组合方式的检测性能,结果表明这两种机制并联相加时的mIoU和PA分别为79.28%和93.88%,比其他两种组合方式分别提高了2.11%和2.08%、11.29%和0.23%。第2组实验用于评价残差注意力模块的有效性,结果表明添加残差注意力模块时的mIoU和PA分别比不添加时高出2.34%和3.01%。第3组实验用于对比本文网络和其他典型网络的检测性能。结果表明,本文网络的mIoU和PA分别比FCN （fully convolutional network）、PSPNet （pyramid scene parsing network）、ICNet （image cascade network）、PSANet （point-wise spatial attention network）和DenseASPP （dense atrous spatial pyramid pooling）高出7.67%和2.94%、1.54%和0.42%、6.51%和3.34%、7.76%和2.13%、7.70%和-1.59%。实验结果表明本文网络的mIoU和PA优于典型的深度神经网络。结论 本文使用带空洞卷积的ResNet-101网络结合双注意力机制,在保持特征图分辨率并且提高感受野的同时,能够更好地适应背景复杂、干扰较多的裂缝对象。     

铁峰山隧道不良地质路段评价与施工处理

铁峰山2号隧道是重庆万(州)-开(县)高速公路控制性工程之一,隧道左右线长度均超过6 000m,隧道穿越的地层复杂,存在突水、煤层瓦斯、煤巷采空区、石膏岩地层、软岩变形、岩爆等不良地质现象,工程地质条件极为复杂,施工难度大,施工防护要求高。本文就此隧道施工中顺利通过以上复杂路段的工程措施进行了研究。