一种多台交会测量数据的实时融合处理方法

为了进一步提高光电经纬仪伺服引导的精度,提出了一种多台经纬仪交会测量数据实时融合处理方法。该方法充分利用各测站的测量信息,通过自动优选交会方法、最小二乘数据融合算法以及外推引导函数的生成等实时数据融合算法计算得到经纬仪引导数据。结果表明,该方法大大提高了光电经纬仪的伺服引导精度。     

基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站研究

利用部署于不同地点的多台光电经纬仪对飞行目标进行交会测量,可以确定被测目标的空间位置.为提高对被测目标的定位精度,提出了一种基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站方法.首先建立了光电经纬仪交会测量定位优化布站数学模型,然后针对该优化问题对遗传算法进行了设计,最后运用该算法对三台光电经纬仪布站几何进行了优化布站仿真计算,得到了三台光电经纬仪经布站优化后的站点坐标,且仿真结果表明该方法能够明显提高对被测目标的定位精度.     

基于MLE的靶场光电经纬仪高精度定位方法研究

为解决靶场光电经纬仪现用交会定位解算模型作用范围小、与目标实际位置偏差大等问题,提高目标航迹解算精度和模型的适应范围,根据目标跟踪距离和测角误差分量关系,建立了经纬仪空间测量误差模型,优化了异面交会定位加权系数。基于最大似然估计（Maximum Likelihood Estimate,MLE）理论,提出了一种新的更高精度的定位方法,并推导了精度估算公式。详细分析了交会角度、跟踪距离和测角精度对定位误差的影响。试验证明,该方法较现用定位方法适用测量区域增加一倍以上,定位精度提高20%,更适合多测站、不等精度、远距离跟踪等工程场景,具有推广价值。     

多摄站普通数码影像两种量测算法的比较

多摄站量测算法具有地面摄影多像片重叠范围大、定位精度及匹配可靠性高等优点,本文采用单像后方交会——多片前方交会及多片光束法两种算法对基于普通数码影像的多摄站量测算法进行了探讨,并对其解算精度及可靠性进行了比较。实验结果表明,经过相机内方位元素标定、影像畸变校正之后,两种算法可行,控制点较少时,摄站数增加对提高精度作用明显,检查点点位中误差可减小约1mm,且3站以上多摄站摄影测量网可视为稳定。多片光束法对初值要求苛刻,收敛性较差,但精度高于多片前方交会。     

基于未知参数约束方程的多观测站交会模型

航空飞行试验中,经常采用多个光电跟踪测量系统对飞机及武器发射、航空装备性能鉴定等进行轨迹测量,文章利用共线条件建立多个光电跟踪测量系统测量模型,提出了一种新的基于未知参数约束方程的算法;该算法是在建立多台光电经纬仪的共线条件方程的基础上,加入测量距离的约束条件共同形成一组观测方程,经线性化后,在最小二乘准则下求解其最佳估计;该算法经过飞行试验证明能够有效地提高观测数据处理精度。     

电子经纬仪测量大型圆柱构件同轴度转站新方法

为了提高电子经纬仪测量大型圆柱构件同轴度的精度,提出一种基于多公共点的测量转站方法,使得电子经纬仪可以在不严格调水平的状态下进行测量。该方法以捆集调整(bundle adjustment)为基础,采用基于模式搜索的Hooke-Jeeves算法求解非线性最优化问题,提高了转站测量精度。实验表明该方法与基于两公共点电子经纬仪严格调水平状态测量方法相比较,不仅提高了测量效率,最大偏差也由原来的±6 mm缩小到±3 mm。     

双目机器人工具末端姿态自动测量算法研究

针对标定过程中工业机器人工具末端姿态测量精度低的问题,提出了一种基于改进最小二乘法的双目机器人工具末端姿态测量算法。为了减少噪声对拟合收敛性的影响,提高拟合的精度和速度,该算法融合“邻域加权平均法”的去噪原理,结合空间解析几何理论和最小二乘法,对双目相机测量得到的点云数据进行筛选和特征提取。利用拟合模型完成点云数据的轴线拟合,实现对末端姿态的自动测量。实验表明,该算法相比传统姿态标定算法的测量精度提高 0.2°,保证了工业机器人的标定精度,在工业上具有较强的应用价值。     

光测在模型自由飞试验中的应用

主要讨论了采用光测设备测量模型自由飞的轨迹问题.针对模型自由飞的特点,综合利用两台小型激光电视测量系统(OKA)、GPS、全站仪(TCRA1101)等现有设备,设计了安全、可靠的模型自由飞跟踪、测量方案;利用方向余弦交会算法,对测量的模型自由飞数据进行处理,并采用两种不同的方法进行了测量精度检查,结果表明测试精度满足测试要求.     

数据融合技术在光学测量中的应用

由于传统外弹道处理方法的不足,提出两两交会测量方法,根据两两交会结果采用数据融合算法求出综合交会弹道,并对试验结果进行精度分析。该方法充分利用各测站的测量信息,大大提高对空中目标的辨识精度。     

一种基于传感器的测量目标运动参数方法研究

光电经纬仪跟踪过程中,为高精度地跟踪目标,必须提高目标运动参数的测量精度.结合工程中遇到的实际问题,提出了采用单站、双站交会综合测量目标空间坐标的方法,利用三次样条插值方法拟合目标的运动轨迹,确定目标在各时间点的方位坐标和运动参数.经实验验证:在激光测距仪测距精度为0.2m、编码器测角精度为20″时,测速精度可以提高0.351 m/s.与传统方法相比,该方法具有数据利用率高、计算方法简单、实时性好等优点.     

基于遗传算法的wMPS系统布局优化研究

室内空间测量定位系统(wMPS)是一种采用光平面交会的分布式大尺寸室内空间坐标测量系统.发射站的布局直接影响着该测量系统的测量误差、测量精度和其使用效能,而传统的L、C等测量模型在实际过程中受现场条件限制,测量精度比较低.为优化测量系统的网络布局,从该系统的空间多角度交会测量模型入手,以测量精度为优化目标,采用遗传算法作为优化工具,建立了以三维坐标数据对光平面扫描角的导数为关键的定位误差模型,以协方差来反映测量精度,更简单、直接地实现了在指定测量空间下的最优网络布局.最后设计了实验进行验证,实验结果表明该方法能有效优化布局,提高测量精度.     

An algorithm for high precision attitude determination when using low precision sensors

The technology for high precision attitude determination when using low precision sensors is a key requirement of a modern small satellite. This paper presents a new attitude determination algorithm termed preprocess EKF(PP-EKF) based on preprocessing of the sensor data. It can enhance the overall modeling accuracy by using the quadratic penalty function to correct the dynamic model error and angular velocity error in realtime, based on the information fusion of the current and the past measurement information. The measurement model of the EKF is linearized by introducing the q method. The solution error of this process is also corrected to further improve the accuracy of the measurement model and make better use of measurement data from the low precision sensors, to obtain good attitude determination results. Finally, the simulation results demonstrate the high reliability and other advantages of the proposed algorithm.     

基于WSNs中距离函数和指数函数的三维质心定位算法

将无线传感器网络中二维定位扩展到三维定位,并针对三维空间定位精度低的问题,分别提出了基于距离函数和指数函数的三维加权质心定位算法.仿真结果表明:基于这两种函数的加权定位算法的精度较传统三维质心算法有了显著提高,平均定位误差均降低了8%.同时,在锚节点比例为15%时其网络覆盖率可达92%以上.     

轮廓类精密机械零件尺寸测量技术

研究机械零件尺寸测量问题,提高测量结果的准确性。针对传统的零件尺寸测量方法中,不可避免的会产生测量误差。对小型轮廓类高精密零件操作时,由于精密零件尺寸对精度要求较高,测量中细微误差的存在对精度影响较大,导致精密零件测量结果准确率不高的问题。为了解决上述问题,提出误差补偿算法的精密机械零件尺寸测量方法。通过偏移量误差补偿,在偏移角度方向找到最佳判别方位,再进行尺寸距离误差补偿,并结合偏移和距离的双补偿方法,能够准确计算出尺寸数据,克服传统方法的缺陷,完成精密机械零件尺寸的准确测量。实验证明,改进方法大幅提高测量的准确率,取得了很好的效果。     

基于权重动态离散模型的WSNs定位算法

针对测距误差和距离权重对定位误差的影响,提出一种离散距离权重动态修正的定位算法。算法首先分区域获取动态路径损耗指数,建立接收信号强度测距简化数学模型,抑制接收信号强度测距误差。然后将静态距离权重因子离散化,为离散距离权重匹配动态权重系数,并在划定的动态取值范围内寻找最优权重系数,权重系数与接收信号强度正相关。基于MATLAB平台仿真结果表明,与其他算法相比,该算法能够较好地抑制接收信号强度测距的误差影响,显著降低平均定位误差,提高定位精度。     

基于精密星敏感器的航天器高精度姿态测量标定方法

为了解决传统航天器姿态测量方法中存在的误差率高的问题,提出基于精密星敏感器的航天器高精度姿态测量标定方法。首先对使用的精密星敏感器进行设计,并将在不影响航天器运行的前提下安装在合适的位置上。通过建立运动坐标系、坐标参数转换和设置姿态参数三个步骤得出航天器运动模型,在该模型下分析出航天器姿态的基本运动规律、利用精密星敏感器识别并选取航天器空间下的任意三个星点,最后综合定位的星点和航天器姿态的运动规律,从不同的角度上确定航天器姿态测量结果,为了提高航天器姿态测量结果的精度进行标定处理。通过模拟实验分析得出结论：与传统测量方法相比,基于精密星敏感器的航天器高精度姿态测量标定方法的平均误差率降低了6.0%。     

基于三轴磁强计和重力测量的融合导航算法

为了减小地磁导航的估计误差协方差,提高导航的可靠性和准确性,将重力作为一种新的量测信息引入到地磁导航系统中,提出了基于三轴磁强计与重力测量的融合导航算法.该算法以飞行器的位置与速度向量作为状态向量,建立状态方程;以飞行器所在位置的地磁场强度矢量与重力场强度矢量作为观测向量,建立观测方程;设计了一种联邦滤波器,用于融合三轴磁强计与重力测量仪表提供的量测信息.由于量测方程与状态方法都是非线性的,因此采用无迹卡尔曼滤波器(UKF)作为子滤波器可获得较高精度.仿真结果表明:该方法得到的位置估计误差小于30m,速度误差小于5m/s.与单一地磁导航、重力导航方法相比,该组合导航方法显示出更好的收敛性与可靠性.     

基于RSSI距离修正的WSNs定位算法

针对无线传感器网络(WSNs)易受外界因素影响,导致三边定位的锚圆不能相交的情况,提出了一种接收信号强度指示(RSSI)距离修正定位算法。通过对锚圆半径进行修正,形成3个锚圆相交的区域,然后用加权定位法对未知节点进行准确定位。仿真和实验结果表明:在6 m×10 m的区域范围内,该算法的平均定位误差为0.62 m,和其他定位方法相比,有更好的定位精度。     

基于硬件运行时间的Android应用非线性能耗模型

Android应用能耗分析一直是移动应用测试的重要组成部分,通过对移动应用和底层移动终端硬件特性的分析,提出一种基于硬件运行时间的非线性能耗模型,与使用复杂但精度高的硬件测量能耗相比,该模型将单个硬件在不同状态的能耗列为基本能耗单元,然后以此为基础结合时间变量刻画终端的功耗,由于运行时间容易精确获取和测量,从而能够快速估算应用程序运行时所产生的能耗。实验结果表明,通过此模型进行的能耗估算结果与通过硬件测量得到的能耗相比平均误差不超过6%,能够为用户快速检测应用程序所消耗的电量提供有效评估。     

基于曲面拟合的超声波液体浓度高精度测量方法

传感器非线性测量误差及温度偏差是高精度液体浓度实时在线测量误差的主要因素.提出了一种基于浓度-温度-声速(S-T-V)曲面模型拟合算法的超声波液体浓度高精度测量方法.该方法以声速测量为基础,首先对非平稳声速测量数据进行预处理以减小系统非线性测量误差,再通过三次样条插值增加测量数据对后续数据拟合的参与度,然后分别建立S-V、T-V单曲线模型,最后运用最小二乘法完成S-T-V曲面拟合,实现多参数融合.实际测量表明,根据本方法测得氯化钠溶液质量浓度精度较高,受温度影响较小,误差优于±0.1％.