一种手持式电子磁罗盘航向误差校正方法

针对传统的磁罗盘补偿方法计算量大、需要标定设备的问题,提出了一种利用陀螺仪相对航向辅助校准的方法。在分析磁罗盘误差的基础上建立了误差模型,采用梯度下降法解出姿态信息对磁场数据进行倾斜补偿,在陀螺仪相对航向角的辅助下,采用最小二乘法拟合经过倾斜补偿后的磁场数据求解出误差模型的系数。实验数据表明,该算法能够有效的对磁罗盘误差进行补偿,可以将磁罗盘的航向角测量误差控制在1°之内。     

电子罗盘动态航向误差校正研究

电子罗盘通过三轴磁强计测量地磁场矢量获取航向信息,其精度易受传感器自身非理想特性及外界干扰磁场影响。传统校正方法未考虑传感器的动态特性,仅能保证罗盘在静态下的航向精度。为改善电子罗盘的动态精度,对三轴磁强计的动态响应进行建模,采用动静结合的数据采集方式完成校正,并分别对罗盘的静态和动态航向精度进行检验。实验结果表明,采用动态响应模型校正后,可使航向角动态误差减小50%以上,且静态误差均方根小于0.5°,提升了电子罗盘的动态精度。     

偏振遥感图像的大气校正

为了实现对遥感图像快速、精确的大气校正,提出了一种联合偏振光强度信息和偏振度信息的图像大气校正算法。该算法首先采用矢量偏振辐射传输模型（vectorized linearized discrete ordinate radiative transfer, VLIDORT）建立一个由观测几何、目标偏振信息、大气条件、气溶胶模式等参数组成的查找表,然后通过查找表插值方法对输入的图像进行大气校正。实验结果表明,偏振图像大气校正算法在雾天成像条件下,使得图像对比度提高了41.84%,图像信息熵值提高了0.44,很好地去除了雾对图像的影响。进而说明偏振图像大气校正算法能够很好地还原目标强度信息和偏振度信息,提高图像的对比度,增加图像的信息熵值。     

仿生偏振光检测系统的设计与实现

有效提取大气偏振模式信息是实现偏振光导航应用的前提条件.借鉴昆虫偏振敏感机理,设计了一种基于“3对偏振对比单元+1个光强检测单元”的仿生偏振光检测系统,详细阐述了光学前端接收结构、信号调理及主控硬件电路等功能模块设计.针对偏振正交误差的影响,基于激光器、调节台、偏振分析仪搭建了系统测试标定平台,并分别在室内暗场和室外晴朗天气下对传感器系统的输出偏振角进行了测试.结果表明,该系统偏振角平均误差小于0.5°,能够提供准确的航向信息,实现大气偏振模式的稳定获取.     

一种扫描图像几何畸变的数字校正方法

由于胶订书籍不能完全平铺于扫描仪的玻璃板上，从而使得扫描图像产生非线性几何畸变，为此，提出一种对此类畸变图像进行横向畸变数字校正的方法，并详细介绍了实现该数字校正的算法。实验结果表明，此算法能够大大减小横边误差，使畸变图像得到很好的复原。     

一种矢量传感器耦合误差的校正方法

该文根据电磁学理论给出了电磁矢量传感器的耦合误差矩阵数学模型。利用一个辅助校正源,根据子空间理论得到存在耦合误差的导向矢量。利用理想的和存在耦合误差的导向矢量之间的关系,通过矩阵运算得到归一化误差的最小二乘解,并对各个阵元逐一校正,从而实现整个阵列耦合误差的校正;最后的数值仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于BP神经网络的磁罗盘误差补偿研究

研制了一款基于磁阻传感器HMC1052/1051Z和MEMS加速度计ADXL203的磁罗盘,介绍了三轴磁阻罗盘的测量原理并分析了磁罗盘工作过程中可能存在的误差及其来源。针对样机的水平状态,利用前馈神经网络算法,建立了以测量航向角为输入、补偿后的航向角为输出的三层BP神经网络模型,并用样机的航向角采样数据进行仿真验证。实验数据表明,采用该BP神经网络补偿算法,可将航向角的精度从±35.73°提高至±0.5°以内,研制的样机可应用于普通导航领域。     

一种MODIS遥感图像大气校正的快速算法

本文设计了基于大气辐射传输模型对MODIS遥感图像进行大气校正的一种新的快速算法。根据Kaufman气溶胶光学厚度反演方法的基本原理,建立了简化的气溶胶光学厚度反演模型,通过6S模型获取气溶胶光学厚度参数,利用经验公式计算大气反射率及大气透过率等参数,实现了MODIS遥感图像的快速大气校正。     

径向偏振光的研究及检测方法

径向偏振光具有轴对称的偏振光结构,在经过高数值孔径的透镜汇聚以后有很强的纵向梯度电场且具有超越衍射极限的能力,光波的电磁场强度越大,处于这种光波之中的物质能量越高。采用偏振光轴向检测片产生径向偏振光,并通过偏振光检测装置对径向偏振光进行质量检测。结果发现,利用该种方法产生的偏振光具有轴对称性高、各个点沿径向偏振光强均匀分布。     

基于大气偏振模式对称性检测的航向角获取方法

基于自然特性的导航科学具有重要的研究与应用价值,本文针对仿生偏振光导航技术中的航向角获取问题,研究了一种基于大气偏振模式对称性检测的航向角获取方法。文章建立在对大气偏振模式分布规律的分析基础上,对获取的大气偏振模式图像进行对称性检测,利用大气偏振模式分布的对称性特征,根据检测结果确定大气偏振模式对称轴,即太阳子午线位置,进而解算出航向角信息,并通过实验验证了本文所述方法的有效性。本文提出的基于大气偏振模式对称性检测的航向角获取方法是仿生偏振光导航的一个重要研究内容,对基于自然特性的导航方法与策略研究,具有重要的实践指导意义。      

基于偏振微面元理论的红外偏振特性研究

针对基于金属线栅偏振片的红外偏振成像系统组成,需要考虑目标、大气、天空、偏振片的反射和自身辐射的影响,进而有效分析进入成像系统的红外偏振辐射组成。文章通过偏振微面元理论的散射函数模型,推导红外偏振辐射传输方程的Stokes表达式,得出红外偏振信息(偏振度、偏振角)与目标表面粗糙度、折射率、反射和观测角度等参数的数学模型,通过合理简化偏振信息表达式,仿真得出某材料的偏振度曲线与文献中实测数据基本一致,为进一步提高红外偏振成像系统的探测性提供理论依据和技术支持。     

电子罗盘航向角数值处理方法研究

实验获得电子罗盘所附载体直线前行和不规则曲线前行时的航向角值.采用中值法和卡尔曼滤波器分别对实验数据进行处理.通过误差值对比,卡尔曼滤波器对于电子罗盘航向角数值处理更具有实用性.     

红外偏振在目标探测识别中的研究进展

简要论述了红外偏振成像技术的特点及其优势,并分类讨论了红外偏振成像系统的结构;随后,重点介绍了红外偏振技术在国内外被应用于目标探测与识别方面的研究进展;最后,基于红外偏振技术的特性,提出了采用圆偏振光进行目标探测识别的概念。     

基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法

矢量光束的偏振态检测是矢量光束研究的关键技术。论文研究了基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法,介绍了该方法的基本原理和实现过程。基于猫眼腔激光器和马赫-曾德干涉仪生成了4种不同偏振态分布的轴对称线偏振矢量光束,并用Stokes参量法计算了生成光束的四个Stokes参量,以及光束每个像素点上的椭圆取向角和椭圆率角,得到了生成光束的偏振纯度。实验结果证明了Stokes参量法可有效实现矢量光束的偏振态检测。     

大气对红外偏振成像系统的影响

红外偏振成像系统探测的是某个特定偏振方向上的目标和背景辐射强度,有必要对不同目标的偏振特性及偏振辐射大气传输进行研究。首先采用双向反射分布函数对反射辐射偏振特性进行了分析,推导出了反射辐射偏振度的一般表达式。根据表达式模拟了目标的物理特征对反射偏振特性的影响。随后利用MODTRAN软件在典型大气条件下对红外波段的大气吸收以及程辐射进行了建模和计算。大气中的悬浮颗粒对目标的红外辐射进行散射,场景的偏振度随传输距离衰减。对目标反射辐射偏振特性的仿真结果与实测数据基本吻合,验证了理论的正确性。考虑大气对偏振辐射传输的影响使得计算结果更加合理和准确。     

基于长波红外的海面场景偏振特性分析与建模

针对海面场景长波红外偏振特性建模问题,文中根据表面微元双向反射分布函数BRDF,对物体表面偏振效应进行了分析,并结合红外发射效应和红外反射效应的综合作用,提出了一种长波红外偏振度计算模型.该模型有效描述了偏振度和物体自身红外发射值、红外反射值以及探测角之间的关系.利用Radtherm IR软件对海水辐射、大气辐射与舰船目标辐射进行计算,结合本文构建的偏振度计算模型,仿真了不同时间段内、不同观测角度下海面背景和舰船目标在长波波段的偏振度变化规律.通过仿真数据与实际测量数据的对比分析,结果表明两者具有较好的拟合度,验证了该模型对于海面场景偏振度计算的有效性.     

基于FWA的红外偏振图像智能融合方法

针对红外强度图和红外偏振度图融合问题,提出了基于烟花算法优化空域加权平均法的智能图像融合方法。在构建优化问题模型的基础上,确定了烟花算法的边界条件。通过引入相对熵权值建立了基于综合相对熵的适应度函数。最后,与6种典型的传统融合方法在"ground"、"truck"、"car"3组红外强度和偏振度图像数据上进行了融合实验,对融合结果进行了客观评价和视觉效果评价。实验结果表明:所提方法可以有效实现红外强度图和红外偏振度图的融合,较好保留了红外强度和红外偏振特征。综合视觉效果和客观评价结果,在相对熵、总结构相似性、总互信息指标上优于比较算法。     

基于红外偏振的特征提取与小目标检测方法

针对红外目标探测所面临的杂波干扰问题,提出了一种基于红外偏振的特征提取与小目标检测方法。首先,利用人工目标和自然背景偏振特性的差异,建立了目标与背景的红外偏振信息模型,分析了其中强度信息和偏振信息的构成以及目标偏振信息的提取与增强办法。然后,将斯托克斯矢量、部分偏振光分解、变偏振理论相结合实现了目标偏振特征的提取与背景杂波抑制及随机噪声消除,进而实现了红外小目标的检测。仿真数据实验结果及与现有方法的对比证明了该方法的有效性和可靠性。该方法可用于对抗红外伪装隐身及红外诱饵技术,提升红外目标的探测能力,富有应用价值。