基于遗传算法的光电经纬仪布站优化设计

对光电经纬仪的布站优化设计进行了研究。针对原有光电经纬仪布站优化仅进行定性分析、定位精度不高的问题,提出了根据布站几何与定位精度的精确关系建立布站优化模型,并用小生境遗传算法求解的方法。首先分析了光电经纬仪布站几何与定位精度的关系,构造了布站优化的目标函数,然后全面考虑了实际工程应用的约束条件:光测设备性能约束、光测设备与太阳夹角的约束、布站区域约束;在此基础上,用小生境遗传算法对光电经纬仪的布站优化模型进行求解。最后给出了仿真实例,仿真结果表明了该方法的正确性、有效性和稳定性。     

基于多帧图像共同点信息的目标定位技术

基于侦察平台三维坐标、摄像机轴向角和地形高程数据的目标定位最佳精度仅能达到100m左右,不能满足武器精确打击需求.本文讨论给出一种基于多帧图像的地面目标定位方法,该方法利用侦察平台获得的至少3帧图像和这些图像上至少6个以上的共同点信息来提高地面目标的三维定位精度.仿真计算表明,该方法的目标定位圆概率误差仅为6m,因此它在基于图像的空中侦察平台上具有广泛的应用前景.     

一种结合测距和非测距的低成本混合定位算法

在对现有无线传感器自定位算法进行分析研究的基础上,针对众多的定位算法对锚节点依赖性强的缺点,提出了一种基于低成本的混合定位算法,传感器节点通过少量基站获取位置信息,结合基于测距和基于不测距的两种方法来对节点进行定位。仿真实验及性能分析结果表明,该算法能有效提高节点的定位精度,降低了成本,进一步提高了网络的覆盖率。     

克服不可定节点影响的区分定位方法研究

随机布设的传感器网络难免存在一些位置无法唯一确定的节点.已经发现不可定节点与可定点一起进行定位解算会导致可定点定位精度下降.为了解决这一问题,提出区分定位(differentiated localization,DL)设想,其中可定节点进行集中定位解算而不可定节点则单独进行最小二乘估计.针对现有的可定性判断准则RR3P(redundant rigid 3 path)和RR-3P(redundantlyrigid-3 path)计算复杂度高的问题,提出基于度数的可定性判断准则3D(3 degree).仿真分析和实验验证表明,可定性判断准则3D与RR3P和RR-3P下网络的定位性能相差无几,而计算机复杂度从O(N3)降低到O(Nlog N).在3D准则下,区分定位策略能够使得网络的整体定位精度提高至少50％.     

基于多边形分解的质心定位算法

节点定位技术在无线传感器网络的应用中起到很重要的作用。为了能准确定位未知节点,确定未知节点的坐标,提出了一种新的质心定位算法——基于多边形分解的质心定位算法。该算法将锚节点构成的多边形分解成三角形,然后通过未知节点与邻节点交换信息,判断未知节点位于哪个三角形内,计算未知节点所在三角形的质心,最后用三角形三个顶点的RSSI值修正三角形的质心,将其作为未知节点的坐标估计。仿真表明新算法的定位精度比传统的定位算法有很大的提高。     

拖拉机智能装配车间定位系统设计

针对拖拉机制造车间资源管理信息滞后和准确性差的问题,结合车间环境和定位需求,设计了基于UWB定位技术的拖拉机智能装配车间定位系统。系统由定位标签、定位基站、定位软件、POE交换机等组成,通过定位软件建立整个智能装配车间实时地图,设置各装配单元的坐标位置,在各移动物资上安装定位标签,根据车间定位环境在适当位置处安装定位基站并选用AOA和TDOA两种算法进行组合作为智能装配车间的定位方法;根据车间定位精度高的需求和定位对象的不同,对定位系统硬件进行选型,并在拖拉机智能装配车间的基础上对定位基站进行布局,满足了长81 m、宽72 m的拖拉机智能装配车间用13个定位基站实现0.1 m的定位精度要求,为拖拉机智能装备车间提供实时准确的资源位置信息,方便智能管理系统对装配物资的及时调度,实现对拖拉机离散制造车间资源实效、准确的管理。     

一种无线传感器网络分步求精节点定位算法术

传感器网络由于资源受限,定位算法需要综合考虑算法开销、网络构建成本、定位精度等多方面因素.本文针对Boun-ding Box定位算法定位精度过于依赖于锚节点密度的问题,提出一种锚节点数量适中的无线传感器网络分步求精定位算法(SRBB).该算法利用锚节点位置信息,结合多边测距定位方法分步求精,并町有效识别出网络中的孤节点,消除其对定位过程的影响.算法原理简单,便于实现,仿真实验表明,SRBB可利用适量的锚节点达到较高的定位精度,算法开销适中.     

基于隶属度的二次求精矢量跳距定位算法

DV-HOP(distance vector-hop)定位算法中,未知节点与锚节点之间的距离计算存在误差,引起计算坐标与实际位置偏离,影响定位精度.针对这一问题,提出一种基于隶属度的二次求精矢量跳距定位算法,采用对应的锚节点跳距校正值计算节点间距离,减小计算误差;运用自动控制理论中反馈控制原理,将未知节点与锚节点的距离范围信息作为输入量,未知节点的估计坐标信息作为输出量,通过隶属度函数进行偏差分析,二次求精校正未知节点位置.通过仿真对算法性能进行对比分析,结果表明该算法具有较高的定位精度;并通过应用环境测试,验证了算法的可行性.     

基于无人机光电成像平台的目标定位精度分析

为了提高航空光电成像侦察系统对地面目标定位的精度,提出了一种基于航拍图像的无人机光电成像定位算法,并利用蒙特卡罗模拟法对影响目标定位精度的因素进行了仿真,确定了影响目标定位精度的主要因素。仿真结果表明:该算法的定位精度可满足无人机对大地目标实时定位的要求,实现航拍图像指定目标的便捷定位。     

飞机数字化测量网络布站设计

考虑大尺寸、高精度要求的飞机或特殊机型飞行器需要采用多仪器组合测量网络来完成数字化测量任务,本文对测量网络进行了最优布站设计.介绍了传统的飞机调平理论,提出了飞机数字化调平变换算法,并建立了其不确定度模型.通过不确定度分析和误差依赖性仿真得出飞机各基准点不确定度和水平点位置对测量不确定度的影响.结合由激光雷达、iGPS组成的飞机数字化测量网络的测量特性,提出了飞机数字化测量网络的最优布站设计方案.对某机型飞机水平测量实验验证表明,经布站优化设计后的测量结果精度为0.402mm,提高了约20％.结果显示提出的布站设计方案有效、可行,其分析方法为寻找高准确度、高效率的飞机数字化测量的布站设计提供了参考依据.     

基于Zigbee的集装箱货位搜索系统的设计

为克服传统定位系统成本高、精度差等不足,针对仓库、码头、车站集装箱管理的需求,提出一种新型的基于Zigbee的集装箱货位搜索系统,介绍了其软、硬件实现方案。对货物位置、库存和移位信息进行实时监测,有利于提高集装箱管理的工作效率。研究结果表明,该系统具有结构简单、成本低、定位精度高、可扩展性好等特点。     

多基地周视红外搜索系统的目标定位模型与精度分析

对周视红外搜索系统提出了一种新的目标定位模型,并推导了定位误差公式。研究了周视红外搜索系统中目标搜索定位的影响因素,包括搜索站站址误差,各站对目标定位的方位角误差、俯仰角误差以及目标距离等因素。采用矩阵分析方法推导了目标的三维坐标及相对各搜索基地的距离值。采用定位误差的三维几何分布（GDOP）图分析了三站、正方形四站、菱形四站及五站模式的搜索系统对目标的定位误差。仿真实验结果表明,与其它定位模型相比,这种针对周视红外搜索系统的四站正方形目标定位模型具有较高的准确度。     

无线传感器网络中一种改进的DV-HOP定位算法

在无线传感器网络中,节点定位技术占有非常重要的地位。为了提高节点定位精度,在研究和分析传统DV-HOP定位算法的基础上提出了一种改进算法。该改进算法中,每个信标节点通过分析实际距离和估计距离之间的误差,可进一步修正平均每跳距离;然后在未知节点坐标计算过程中引入二维双曲线定位算法代替传统的三边测量法,可减少节点计算误差。仿真结果表明,在无需增加额外的硬件设备的条件下,改进的DV-HOP算法与传统的DV-HOP算法相比,能够更加有效地提高节点的定位精度。     

计算机辅助夹具设计的定位参考面建模与位置误差分析

提出了在计算机辅助夹具设计（GAFD）中定位参考面的建模方法，并在此基础上分析了定位件位置误差对工件几何精度的影响，为校验和改进夹具设计提供了理论基础。     

采用红外扫描激光与超声技术的室内空间定位

为了解决当前定位方法无法兼顾高精度、高集成度、多任务性、实时性测量的问题,提出了一种基于激光测距原理的室内空间定位系统。该方法通过单台测量基站向被测空间内发射旋转扫描红外激光信号以及超声脉冲信号,采用旋转扫描红外激光形成多平面约束,采用高精度超声测距形成距离约束。然后,将多平面约束与距离约束相耦合,得到测量靶标的非线性约束方程组。最后,利用非线性最优化算法解算得到测量靶标的精确空间坐标。该方法仅采用单台测量基站即可完成全周向、多任务实时性的空间测量与定位。采用激光跟踪仪系统作为比对基准验证了本方法的测量精度及可靠性。结果显示,在5m的被测空间内,其定位测量误差在0.3mm以内,可满足大多数工业测量应用场合需求。与传统的室内定位方法相比,本方法极大地提高了测量系统的集成度以及测量效率,为全站式空间定位方法提供了新的思路。     

导航信息滞后补偿实现高速无人机对地精确定位

针对高速无人机光电侦查平台的实时对地目标定位误差,研究了基于惯导信息的光电平台目标定位算法。利用目标定位数学模型和误差模型,分析了影响目标定位精度的因素,建立了参数误差对于定位精度影响的数学仿真模型。通过仿真分析确定了卫星导航信息的实时性是造成定位误差的主要因素,提出了通过修正卫星导航信息延时时间来解决了光电侦察平台实时目标定位误差问题。进行了飞行试验以验证提出论点的正确性,结果表明:通过修正卫星导航信息延时时间,有效补偿了载机坐标信息滞后,提高了光电侦察平台目标定位精度,定位误差由补偿前的100m减少到小于40m。研究结果对高速飞行器的相关应用具有重要的参考价值。     

基于非极大值抑制的圆目标亚像素中心定位

圆形目标在基于图像的测量系统中应用广泛,针对圆目标中心的高定位精度和快速提取的要求,提出了一种基于非极大值抑制的亚像素中心定位方法.该方法利用Sobel算子进行边缘检测,通过改进非极大值抑制方法获取连续细化的边缘,实现了像素级边缘定位,采用Zernike正交矩对边缘点进行亚像素级定位,并用最小二乘法进行二次拟合来获取精确的标志点的中心坐标.仿真图像和实测图像的实验结果验证了该方法的有效性和准确性,其定位精度可以达到0.02像素,通过测试算法的运行时间,证明该算法具有很好的实时性.     

改进 DV-Hop 定位算法在钢构建筑健康监测中的应用

针对钢构建筑中故障点定位精度不高的问题,提出了一种改进的DV-Hop定位算法,设计出无线传感网络技术检测故障点的方案。描述了钢构建筑健康监测系统中故障点定位方式,分析传统DV-Hop算法节点定位精度不高的缺陷,并对其进行针对性的3点改进：首先采用四通信半径来细化节点间的跳数;然后利用加权处理平均跳距进行修正;最后通过改进的麻雀搜索算法对故障点进行位置定位。以秦始皇陵兵马俑一号展厅钢构屋盖作为仿真对象,通过MADIS＿GEN软件进行建模和降维化处理,将改进的ISSADV-Hop与传统DV-Hop、IPSODV-Hop和IGWODV-Hop算法应用于钢构建筑中故障点定位进行仿真对比,结果表明归一化定位误差分别降低了19.64%、14.87%、8.96%,验证了本文设计方案能够有效地提高定位精度,更适合于钢构建筑健康监测系统中故障点定位。     

飞机地面振动试验中激振力矢量优化技术研究

在飞机地面振动试验中,激振力矢量的优化直接影响模态识别结果的精度。本文主要介绍了在飞机地面振动试验中,激振力矢量(包括激振力位置、大小及方向)的优化技术,并在具有密集模态的飞机模型地面振动试验中进行了应用,使试验的效率和精度得到了很大的提高,验证了激振力优化技术的可行性,具有一定的工程应用价值。