采用遥感影像的林地建模研究

提出了一种全新的林地建模方法,对生长着树木的林地获取地面序列影像,利用影像分割实现树木信息的自动识别,通过基于地面区域约束的点云提取算法获得地面高精度密集点云,最后应用三次Beta样条曲线插值模型实现了林地等高线的建模。该方法将摄影测量技术应用于林地建模,解决了无法对有树木遮挡的地面进行建模的难题,提高了林地建模的效率。     

利用图像校正的快速目标识别算法

提出了一种基于图像校正的快速目标识别算法,特别适合于航拍照片中地面上面目标的识别。算法可以使目标模型单一化,在很大程度上克服了目标识别模型复杂、数据运算量大、计算实时性差等缺点,提高了目标识别的实时性和精确性。首先对图像进行感兴趣区域的检测;对检测出的区域进行图像的正视校正;然后对校正后的区域进行特征提取;最后进行目标识别,并输出目标信息,完成识别过程。实验表明,该算法用于大倾角航片目标识别是有发展潜力和前途的。     

基于摄影测量的基准尺长度测量系统的调节与误差分析

基准尺作为摄影测量长度基准,其精度直接影响测量结果的准确性,为了保证基准尺长度的测量精度,设计了由气体静压导轨、激光干涉仪、CCD成像系统组成的测量系统。分析了影响测量精度的因素,并对组成基准尺的标志圆成像位置、CCD相机光轴、激光干涉仪、基准尺和CCD成像系统绕自身光轴旋转的调节误差进行了计算分析,用于指导CCD成像系统、激光干涉仪和基准尺的调节。最后应用该系统对基准尺进行多次测量,结果表明基准尺长度测量的标准差可达到1 μm,满足工业摄影测量的要求。     

高空作业平台CMAC网络PID并行优化控制及协同仿真

高空作业平台调平系统是一个复杂非线性系统,作业环境非常复杂且受到很多干扰。针对此提出了基于干扰观测器和RC滤波的CMAC神经网络PID并行控制的策略。以某型54 m高空作业平台电液比例调平系统为例,以AMESim仿真软件作为主仿真环境,通过软件接口将MATLAB\Simulink控制系统模型集成到AMESim中进行协同仿真。结果表明:与传统CMAC网络PID并行控制以及单纯PID控制相比较,改进的并行控制对负载扰动和模型失配表现出更强的适应性和鲁棒性,而且不论在任何阶段,都具有良好的跟踪效果。     

基于无人机图像的风力发电机叶片缺陷识别

针对风力发电机叶片人工检测低效,缺陷诊断难的问题,提出一种基于无人机与图像处理的风力发电机叶片缺陷识别方法。通过Halcon 12与Visual Studio 2015的联合开发,实现图像处理流程、检测结果输出以及缺陷回放等功能,包括相机标定、通过快速自适应加权中值滤波处理图像、动态阈值分割叶片图像缺陷特征,利用区域处理识别裂纹和砂眼等缺陷,并对缺陷进行分类与测量以及输出对叶片质量的分析报告等,实现风力发电机叶片表面缺陷的自动检测功能。通过实例验证了该方法在风力发电机叶片表面缺陷检测中的较高精确性与算法稳定性。     

低空无人航施性诱剂微胶囊试验研究初报

为了探究新型性诱剂微胶囊对甘蔗条螟的田间防治效果,实现性诱剂使用的轻简化,特在湛江垦区设立了低空无人航施性诱剂微胶囊的相关实验。主要包括性诱剂对条螟种群动态监测、低空无人航施性诱剂微胶囊迷向干扰以及防治效果实验。实验分别在新植蔗、1年宿根、2年宿根等3种类型田进行,实验设性诱剂微胶囊处理及空白对照2个小区。实验结果表明:性诱剂对条螟具有良好的诱测效果。对新植和宿根蔗螟虫都具有明显的迷向干扰效果,持效期在14天左右。最终防治结果显示,性诱剂微胶囊迷向防治对3种类型田的虫节率相对降低30.37%~48.68%,螟害株率相对降低11.01%~18.89%,死尾率相对降低49.61%~66.71%。     

面向搜索跟踪任务的小型无人机云台补偿控制

在地面目标搜索任务中,无人机与传感器设备的安装交联和无人机的六自由度运动会使得无人机探测路径与飞行路径之间产生差异．因此,针对耦合作用给搜索任务带来的消极影响,将无人机本体的姿态测量信息引入到对云台的控制中,保证飞行路径与探测路径的协调．同时,针对目标跟踪任务,对因为无人机与目标的相对位置变化对实时捕捉目标造成的不良影响进行补偿,使摄像机对目标的凝视更稳定、更准确．最后,通过仿真实验验证该云台控制方法的有效性．     

无人机倾斜摄影辅助遥感技术在水土保持动态监测中的应用潜力分析

针对我国当前水土流失严重的实际情况,以我国资源三号、高分一号等新一代高分辨率卫星影像为主要数据源,并配合无人机倾斜摄影技术进行野外采样,在长江流域三峡库区开展了水土保持动态监测遥感解译实验性研究。实践发现水田、坡耕地、果园、茶园、林地等水土保持相关的各种土地利用类型在我国国产高分辨率遥感影像上都有比较明显的特征,资源三号、高分一号能够有效应用于水土保持遥感动态监测,而无人机技术作为辅助监测手段可以作为卫星影像的有效补充,在水土保持行业及其他相关领域有很大的应用潜力。     

四阶动力学建模和随机最优控制的UAV目标跟踪

现存大多数固定翼无人机（UAV）跟踪地面目标的方法需要一个或多个严格的假设,限制了实际应用,针对此问题,提出一种基于四阶动力学建模和随机最优控制的UAV跟踪方法。使用四阶动力学方程对UAV随机动态和目标进行初始化建模;通过一个适当的状态转换概率函数帮助UAV为每一个滚转动作画出蒙特卡罗样本;通过随机优化控制问题的解决确定最优控制反馈策略。仿真实验结果验证了该方法在实际应用中的有效性,与其他优秀方法相比,提出的方法的UAV仰角没有超出瞬时视场角（－152°~32°）的范围,目标没有逃离UAV的视线之外,而其他方法会使目标逃离UAV视线一次或两次。另外,能容忍的最高平稳风速最高达6 m/s,高于其他方法。     

新型弹载压电舵机驱动器方案设计及力学分析

为了同时增大压电双晶片驱动器的输出位移和输出力矩,并提高弹药内部的空间利用率,提出一种新型弹载后屈曲预压缩压电双晶片(Post-buckling pre-compression, PBP)舵机驱动器方案。该驱动器通过压电双晶片的层叠来增大驱动器设计空间,再利用一组角位移连杆放大机构来调整其设计空间,进而达到同时增大输出位移和力矩的目的。对驱动器建立了测量输出力矩的静力学数值模型以及端部带有舵面的刚柔耦合拉格朗日动力学方程及其有限元模型。通过静力学分析、强度校核以及瞬态动力学分析,得到数值结果和有限元结果,两者总体符合程度较好。静力学结果表明,新型PBP驱动器较原PBP驱动器同时增大了输出转角和力矩,设计空间增大了80%以上,并且在最大输出力矩情况下,各部件满足强度要求;动力学结果给出了驱动器机构内部的能量传输及分配特性,以转动惯量为1×10^-2 kg·mm²舵面作为驱动对象时,控制带宽可达到300 Hz,明显优于普通微型伺服舵机。因此所设计的方案可以为以内部空间狭小、高控制带宽为特征的各类微小飞行器(Micro aerial vehicle, MAV)舵机驱动器的研制提供参考。