GF-1 PMS2与GF-2 PMS2传感器数据的交互对比

GF-1 PMS2和GF-2 PMS2作为同系列卫星,在许多方面都有相似之处,对二者定量关系的研究有助于它们之间影像数据的互为补充使用。基于3对同日过空的GF-1 PMS2和GF-2 PMS2影像对,采用基于全试验区的光谱比较法与基于样区的均值比较法对两者的影像数据进行交互对比。结果表明:GF-2 PMS2的表观反射率总体大于GF-1 PMS2,但二者的差异在各波段的表现不尽相同。在蓝、绿光波段二者差异较大,在红光和近红外波段差异较小,这种差异明显受土地覆盖类型的影响。提出了两种传感器各波段数据的对应转换方程,并验证了方程的有效性。证明所求转换方程具有较高精度,能够明显降低二者影像数据之间的差距,可作为二者数据替代使用的转换方程。     

HJ-1A/B CCD与Landsat TM/ETM+植被指数的交互比较

利用5对同日过境的HJ-1A/B CCD和Landsat TM/ETM+影像对,研究了二者植被指数(NDVI,SAVI,EVI)之间的定量关系。选用其中的3对影像对作为实验影像,通过对均匀同质实验区对应的植被指数进行回归分析求出二者之间的转换方程,用未参与实验的2对影像对来验证所求转换方程的有效性,并对二者植被指数之间的差异进行了分析。结果表明：两种传感器对应的植被指数之间存在极显著的线性正相关关系,所求的转换方程具有较高的精度,可以利用转换方程将两种传感器的植被指数进行互为转换,有利于二者植被监测结果的互为补充,而两种传感器在光谱响应函数上的不同造成了二者植被指数间存在差异。     

IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM两种多光谱传感器影像数据的对比分析

随着载有各种新型传感器的卫星相继发射升空,不同传感器之间的相互比较成了一个研究热点。首先从传感器的轨道特征、光谱范围等方面对IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM进行了机理方面的对比分析,选取3对同日过空的遥感影像,研究了IRS-P6 LISS-3和Landsat-5 TM遥感数据在可见光-近红外、短红外各对应光谱波段之间的关系,建立TM和LISS-3各波段之间的相互转换公式,与Chander等提出的转换公式进行对比分析。结果表明:实际TM和模拟TM多光谱数据之间具有较强的相关关系,决定系数R²均大于0.97;模拟TM与实际TM的水体指数(MNDWI)和归一化植被指数(NDVI)空间散点分布和实际LISS-3与实际TM的空间散点分布相比,具有更强的相关关系,其决定系数R²有一定提高,散点分布趋于对称。因此,所求的关系转换方程具有较高的精度和有效性,效果优于Chander等提出的转换公式。     

WSN中基于网格的覆盖控制与群优化研究

覆盖问题是无线传感器网络部署研究的核心内容.指出了无线传感器网络覆盖控制问题的研究重心,并重点探讨了基于网格模型的无线传感器网络覆盖控制与群首优化问题.通过对覆盖概率分析,给出特定环境下监测区域的覆盖概率、群首个数和覆盖损失率之间的定量关系;分析不同参数对网络覆盖问题的影响,用以指导传感器网络的节点部署.最后,利用模拟仿真试验来评定结论.     

基于OGC SOS标准的多传感器观测数据共享方法研究

针对传感器网络之间缺乏互操作性和互通性等问题,构建了传感器观测服务的共享数据模型,建立了传感器观测数据共享数据库,基于OGC SOS标准规范,提出了传感器观测数据共享框架,部署了三层网络模型的SOS服务器,屏蔽了传感器网络、信息交换方式和通信格式的异构性问题,实现了对多传感器间观测数据的互操作与共享的支持,并以不同传感器的不同观测属性的数据为例进行了实验,实验表明本文的共享方法能够实现传感器观测数据的共享与集成应用.     

弹性敏感元件与压电传感器的精度

本文的内容说明了弹性敏感元件的精度与压电传感器精度之间的定量关系,说明相同精度而刚度不同的弹性元件对传感器误差的影响,以及弹性元件的刚度与传感器灵敏度之间的关系,推导了适用于力、加速度、压力传感器的设计参考公式。     

无位置传感器BLDCM换相逻辑与转向关系研究

针对无位置传感器的无刷直流电动机(BLDCM),介绍了一种线电压过零比较法,与有霍尔位置传感器的BLDCM控制相比较,深入研究了换相信号、换相逻辑及电机转向之间的关系.给出了两种控制方法换相信号之间的逻辑关系表达式,推导出了用线电压过零比较法实现BLDCM无位置传感器运行的唯一换相逻辑,研究了逆变桥与三相绕组之间的连接...     

不同维状态的多传感器航迹融合􀀂

在多传感器环境下,多个传感器在同一区域观测目标,各传感器可能采用不同的目标模型处理各自的测量数据,形成各自的目标航迹送到融合中心.当多个传感器观测到同一目标时,融合中心则需要对源于同一目标的传感器航迹进行融合处理.通过建立状态之间的映射,提出了不同跟踪模型下的输出目标估计状态之间的融合算法.仿真试验表明了算法的有效.     

AMSR-E与AMSR2被动微波亮温数据交叉定标

长时间序列的对地观测数据集在研究地球环境变化及趋势分析中具有十分重要的意义。而目前的对地观测卫星寿命很少有到数十年或者几十年以上。因而,通过对具有重叠观测并且具有相近配置的传感器之间进行交叉校正获得连续的对地观测数据就显得十分必要。由于不同传感器之间系统配置以及定标过程不同等,即使同时同地的观测值也可能会有一些差异。AMSR\|E和AMSR2具有极其接近的物理配置,为了获得长时间序列的地表参数数据集,选取该传感器2013~2014年一年期18.7 GHz和36.5 GHz陆面观测数据进行对比来确定观测值之间的差异,并建立了针对两传感器在这两个频率之间基于像元观测的线性转换模型。对比发现这两个通道的观测值之间的相关性在0.98以上,两传感器同时同地亮温观测值有2~6 k的差距,这些差异在地表参数反演及长时间序列数据集的建立中应予以关注。
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基于关系矩阵的主被动传感器统计融合算法

针对传感器对目标跟踪时观测噪声非高斯问题,提出了一种基于关系矩阵的主、被动传感器量测统计融合算法.采用方差加权距离处理传感器量测噪声非高斯问题,运用传感器综合融合度构建关系矩阵,并且在门限附近采用椭圆模糊处理技术,利用Perron-Frobenius定理计算量测融合过程中每个传感器的权重.仿真结果表明当传感器观测噪声具有非高斯特性时,基于关系矩阵的主被动传感器统计融合算法和传统的融合算法相比扰动较小,具有较好的稳定性,可用于改善跟踪系统的抗干扰能力.     

CBERS-02B星HR与CCD影像融合研究

CBERS-02B星搭载了高分辨率全色相机HR和多光谱传感器CCD,HR和CCD分别具有高空间分辨率和高光谱分辨率的特点。对这两类影像进行融合可以得到尽可能完整和准确的地物观测影像。对北京地区CBERS-02B的HR和CCD影像分别用HSV变换、HPF变换、Brovey变换、HIS变换、SFIM变换和小波变换等融合方法进行融合,对融合结果从空间细节和光谱保持两个方面分别定性和定量地进行评价,并比较这几种融合算法在CBERS-02B的HR和CCD遥感影像融合中的效果,得到了几种比较合适的融合方法。     

传感器光谱响应差异对NDVI的影响

传感器光谱响应差异是导致不同来源NDVI观测数据之间差异的因素之一,在进行多源遥感数据之间的对比和同化处理时需要对其影响加以分析和校正。基于此,该研究将地物的反射波谱曲线和传感器的光谱响应函数进行卷积,以此来模拟不同传感器在可见光和近红外通道的等效地表反射率并计算相应的NDVI,分别用绝对误差和相对误差两个指标来描述不同传感器观测结果相对于MODIS的差异并建立校正模型。结果表明,光谱响应差异引起的不同传感器观测结果差异可以通过二次多项式模型进行校正,基于相对误差的校正模型比基于绝对误差的校正模型效果更好一些,整体上传感器光谱响应差异对NDVI观测值的影响有限,还需要进一步考虑大气状况及观测几何等其他因素的影响。     

一种普适机器人系统同时定位、标定与建图方法

机器人定位、传感器网络标定与环境建图是普适机器人系统中三个相互耦合的基本问题, 其有效解决是普适机器人系统提供高效智能服务的前提. 本文提出了普适机器人系统同时机器人定位、传感器网络标定与环境建图的概念, 通过分析三者之间的耦合关系, 给出同时定位、标定与建图问题的联合条件概率表示, 基于贝叶斯公式和马尔科夫特性将其分解为若干可解项, 并借鉴Rao-Blackwellized粒子滤波的思想分别求解. 首先, 联合传感器网络对机器人的观测、机器人对已定位环境特征的观测以及机器人自身控制量,设计了位姿粒子的采样提议分布和权值更新公式; 其次, 联合传感器网络对机器人运动轨迹及已定位环境特征的观测,设计了传感器网络标定的递推公式; 然后, 联合传感器网络和机器人对(已定位或新发现)环境特征的观测,设计了环境建图的递推公式. 给出了完整的同时定位、标定与建图算法, 并通过仿真实验验证了该算法的有效性.     

基于插值的遥感图像超分辨率重建

利用卫星对地观测的特点,容易得到同一地区的多幅多时相的遥感影像.这些影像提供了不同角度对地观测的数据,影像之间存在着互补性的信息.本文中提出了利用插值进行超分辨率重建的简单算法,首先对不同的遥感影像进行运动参数估计.进行图像配准.然后将低分辨率的遥感影像投影到高分辨率的网格上以获得超分辨率重建后的影像.重建后的图像的目视效果较好,图像的平均值、标准差及信息熵等对比效果有所提高.     

双馈风力发电机无速度传感器控制研究

间接利用定子、转子电流间的比例关系,分析转子电流和转子位置观测之间的关系,提出了一种基于PQ 功率转子位置观测法的DFIG 矢量控制策略,这种控制策略克服了其他速度观测方式在同步速运行时观测不准的缺陷,具有较宽广的运行范围,能够取得与有速度传感器控制相似的稳态性能。最后构建了DFIG 仿真与实验平台,对所述无位置传感器控制策略进行了仿真与实验验证。仿真结果和试验结果证明了这个控制方法的正确性与有效性。     

基于高斯滤波与均值聚类的异质多源传感器数据加权融合

异质多源传感器之间工作频率存在差异,导致数据之间的一致性较差,加权融合后的观测误差较大,因此提出基于高斯滤波与均值聚类的异质多源传感器数据加权融合方法。采用高斯滤波对异质多源传感器数据空间单元格进行划分,建立基于单元格的最佳连通域,保留传感器内部数据,完成传感器数据的高斯滤波平滑处理。引入均值聚类对异质多源传感器数据进行一致性处理。通过免疫粒子群搜索最优权重和参数,利用最优权重和参数完成异质多源传感器数据加权融合。仿真结果表明,此次研究的方法能够降低融合后传感器数据的观测误差与均方误差,观测误差与均方误差最小值均为0.002。因此,说明此次研究方法提高了融合后异质多源传感器数据的可利用性。     

无参考值情况下自诊断传感器设计方法研究

对于工业现场中传感器进行故障诊断时难以获取参考值的问题, 本文提出了一种基于贝叶斯推理的无参考值情况下自诊断传感器设计方法. 首先, 运用传递熵方法对传感器之间存在的冗余关系进行量化评价, 并借助β–二项分布建立传感器的故障统计模型; 其次, 利用贝叶斯推理对有参考和无参考时的传感器测量系统设计故障自诊断算法, 对于无参考值情况下的传感器测量系统, 通过引入观测值, 进行自学习获取传感器的健康状况; 最后, 以镍闪速炉中的温度测量系统为例, 验证了文中方法的可行性与有效性.     

二向反射遥感反演最优角度采样方法研究

地物具有二向反射特性,可由二向反射分布函数（Bi-directional Reflectance Distribution Function, BRDF）刻画,它是光学定量遥感反演的基础。BRDF的反演依赖于多角度观测,由于卫星、航空和地基观测的角度有限,如何设计可行的稀疏角度采样,对实现BRDF的高质量反演至关重要。研究引入角度信息量,基于模型模拟和传感器观测的多角度数据,通过计算不同角度组合用于核驱动模型BRDF反演的角度信息量与反演误差,探究了角度信息量与反演误差之间的关系,确定了BRDF反演的最优观测平面和角度数目,进而得到不同太阳天顶角对应的优选角度组合。验证结果表明：优选出的角度组合在大多数地表上可实现高质量的BRDF反演。研究成果可为多角度观测实验、多角度卫星载荷设计以及地表二向反射反演提供重要参考。     

无线传感器网络的覆盖和连通研究

节点配置是无线传感器网络研究的核心问题之一。为实现传感器节点的配置,随机散布方式被广泛地采用。主要研究了无线传感器网络节点随机配置的完全覆盖和连通问题。通过对网络完全覆盖和连通的分析,给出完全覆盖概率、检测半径和节点数目之间的定量关系;分析了参数对配置的影响,对比高斯分布和均匀分布的配置特性,以指导传感器网络的节点放置。提出了完全覆盖径向连通的配置方案来优化传感器节点数目,从而降低网络的配置代价。最后,利用模拟仿真试验来评定结论。     

光纤光栅传感器在测量过程中的应变传递误差分析及修正

通过对光纤光栅传感器中影响应变传递过程的理论分析,建立了各相关因素与应变传递误差之间的数学解析模型,并给出了测量误差修正方案.首先,将光纤光栅传感器简化为由保护层包裹着中心的光纤纤芯轴对称结构;再分析应变传递过程中保护层的剪切变形对应变的传递造成影响;最后,建立应变传递层的应变传递误差与光纤实际变形、伸长值等之间的数学关系.研究结果表明,光纤的杨氏模量、横截面积以及应变传递层厚度越小;或者应变传递层的剪切模量及其与光纤的有效接触面积越大,则应变传递误差越小.该研究为光纤光栅应变传感器的优化设计提供了理论支持,并为实际测量过程中应变传递误差的定量补偿提供了可行方法.