仿生复眼成像系统角度误差

为了实现仿生复眼成像系统的误差分析,介绍了一种误差分析的方法。建立了数学模型,通过找出坐标系的基底转换矩阵实现大地坐标和以子眼为原点的坐标系之间的转换,推导出当仿生复眼工作时其旋转角度与各参量之间的数量关系式,即系统的测量方程。运用函数误差方法将测量方程转化为误差函数方程,从而进行误差分析。并且搭建了实验,采集了实验数据,通过比对理论计算值与实际测量数据验证该分析方法的可行性。计算得系统理论旋转角度误差为3'14,实际测得的旋转角度误差3'15,理论计算值与实际测量值基本一致,证明该误差分析方法是可行的。     

主动雷达与惯导设备安装夹角的标校

针对主动雷达与惯导设备安装夹角引起的测角误差问题,提出了一种高效、高精度的标校方法。采用差分全球定位系统(Global Positioning System,GPS)分别测量目标和雷达在大地坐标系中的位置信息,并转换到目标地理坐标系中;同时通过雷达和惯导测量的雷达坐标系下的目标角度、距离信息,建立目标地理坐标系和雷达坐标系的转换方程,计算出雷达和惯导在目标地理坐标系下的安装夹角。性能分析和仿真结果表明,在确保差分GPS坐标、惯导输出姿态角和雷达测量角精度的条件下,所提方法能有效和高精度的测量出安装夹角。该方法通过了外场试验标定和机载试验验证,可推广到车载或机载雷达与惯导设备的安装夹角标校中。     

空间相机像移补偿计算中飞行器大姿态角使用方法

提出了在大姿态角情况下飞行器姿态参数的使用方法以实现像移速度的精确计算。根据飞行器轨道坐标系转换到飞行器坐标系的转换矩阵,推导了在大姿态角存在时轨道坐标系下的姿态角速度与飞行器坐标系下的姿态角和姿态角速度的关系式。通过计算得出,在侧摆角为30时对飞行器坐标系绕飞行器轨道坐标系的转动角速度S1、S2和S3的影响最大误差分别为1.175%、50%和13.223%;在前后摆角为30时对S1、S2和S3的影响最大误差分别为63.397%、0.1745%和63.397%。根据空间相机像移速度计算精度要求比较高,确定了在一定的姿态角情况下飞行器姿态参数使用方法。提出的方法简单,易于实现,适用于空间相机像移补偿的研究。     

基于地理坐标系组网雷达目标速度转换方法研究

在组网雷达系统中,进行数据处理前,首先需要进行的是目标观察值的时间、空间同步,即将数据转换到统一坐标系中,同时外推到统一时刻。本文主要讨论了由于地球曲率影响带来的上报速度误差,提出了一种基于坐标转换,利用全微分矩阵进行上报速度的转换,消除该种误差。仿真结果表明,该改进算法较工程中应用的两点外推法,算法的计算量和复杂度得到了有效降低。     

方位安装误差对调平性能的影响及对策

针对水平传感器存在较大方位安装误差角会导致调平时间延长的问题,该文简述了四点调平策略和动态水平传感器工作原理,建立了坐标矩阵、矩阵转换关系式,讨论了动态水平传感器的方位安装误差对调平系统的影响。试验结果表明,通过测试仪器使动态水平传感器的轴系与安装基座轴系平行的方法,可减小方位安装误差角,提高系统性能。     

基于多相机系统的高精度标定

随着工业机器视觉的深入发展，大视野高精度视觉系统的需求越来越多。针对大视野导致的精度过低问题，提出一种基于多个低像素相机联合标定的方法。在多相机中选择一个相机作为主相机，求取其他相机的像素坐标系与主相机像素坐标系的映射矩阵，使得主相机的视野无限扩展。同时，为了更精确地得到标定板图像中的圆心像素坐标位置，采用两步标定法提升标定精度。提取标定板圆心像素坐标进行第1次粗标定，获取相机内参以及标定板位姿，从而获取图像平面与世界坐标系的平面Z=0之间的映射关系。对其进行透视偏差矫正，提取矫正后标定板的圆心，再利用逆映射变换把相应的圆心转换回原始位置，用转换后圆心像素坐标位置对主相机进行第2次精标定。最后通过LevenbergMarquardt算法进行非线性优化获取全局最优解。实验结果表明，所提标定方法的重投影误差在0.005 pixel～0.01 pixel之间。     

捷联惯导系统速度误差补偿实用算法

捷联式惯性导航系统在姿态矩阵和位置矩阵的解算中会产生滞后误差,由于真实参考坐标系和计算参考坐标系在实际系统中并不重合也将产生计算误差,为此须对速度误差进行补偿.该文提出将速度计算分做两步进行,先在机体坐标系里完成带补偿的速度增量计算,再在游动坐标系里实现由惯导基本方程得到的速度计算公式.实际试验表明,这种实用算法比常规的速度计算方法有效改善了系统的定位精度.     

某小型雷达坐标系转换的探讨

为了便于进行雷达威力精度的评估,通常须将被测目标的位置信息转换到以雷达为原点阵面坐标系下。基于某小型雷达的坐标系模型,探讨了几种常用的各种坐标系转换与误差分析方法。经靶场实验证明,该坐标转换及误差分析提高了被标校雷达的威力精度评估水平,为提高雷达战技指标改善提供了依据。     

基于机动平台的光电经纬仪自稳定跟踪技术

自稳定跟踪技术是机动平台光电经纬仪跟踪的关键技术.针对提高基于机动平台光电经纬仪的自稳定跟踪、定位精度,研究了基于机动平台光电经纬仪的自稳定跟踪技术.通过坐标变换技术将目标点从平台坐标系转换到大地坐标系中,给出了一种基于坐标变换的机动平台预推跟踪方法,通过坐标转换将当前几帧合成角数据转换到大地坐标系,并由合成角轨迹预推下一帧合成角数据,然后将预推结果转换到平台坐标系,实现了机动平台的稳定跟踪.对比了该预推结果和在平台坐标系直接预推结果,表明该预推方法更为准确,更适于实现机动平台的稳定跟踪.     

基于平面靶标的线结构光视觉传感器机器人手眼标定方法

为确定线结构光视觉传感器与工业机器人法兰中心的位姿关系，设计了一种只有单个圆的平面靶标及标定方法。调整机器人姿态，使激光线经过平面靶标上实心圆的圆心，通过图像处理，得到圆心的像素坐标，转换后得到圆心在传感器坐标系下的坐标；多次调整姿态，获取多组图像，得到多组传感器坐标系下圆心坐标；结合对应机器人位姿关系，采用最小二乘法直接解算出手眼矩阵。实验结果表明，所提方法与采用标准球为靶标的手眼标定方法对比，反求得到的三维坐标的标准差由0.3893 mm降为0.2145 mm，以同一目标的不同间距为测量对象，均方根误差均有效减小。该方法提高了标定精度，不需要采用昂贵的靶标，适合于现场标定。     

平面近场测量中有探头补偿的坐标系之间的变换

天线方向图及其参数（如波束指向,最大副瓣等）都是建立在特定的坐标系上的。天线测量中,经常需要在各种坐标系之间进行变换,因此对此加以研究有一定的必要性。本文分析了带探头补偿近远场变换中的远场公式在常用的三种坐标系之间的变换,并将计算结果与实测数据相比较,证实了变换公式的准确性。     

不同大地坐标系间坐标相互转换的抗差算法研究

不同大地坐标系间的坐标转换是采用两套坐标系下坐标的公共点,结合相应的转换模型,求取转换九参数来实现转换的过程。转换时若公共点坐标存在粗差,九参数的求解精度便会受到影响,致使转换失败。文章将传统的Baarda粗差数据探测法、抗差最小二乘法以及拟准检定法用于解决其转换时公共点坐标粗差导致的精度偏离问题。结合转换算例得出精度对比结论,为工程实际中的大地坐标转换算法的选择提供一定的参考依据。     

Cross validation for selection of cortical interaction models from scalp EEG or MEG

A cross-validation (CV) method based on state-space framework is introduced for comparing the fidelity of different cortical interaction models to the measured scalp electroencephalogram (EEG) or magnetoencephalography (MEG) data being modeled. A state equation models the cortical interaction dynamics and an observation equation represents the scalp measurement of cortical activity and noise. The measured data are partitioned into training and test sets. The training set is used to estimate model parameters and the model quality is evaluated by computing test data innovations for the estimated model. Two CV metrics normalized mean square error and log-likelihood are estimated by averaging over different training/test partitions of the data. The effectiveness of this method of model selection is illustrated by comparing two linear modeling methods and two nonlinear modeling methods on simulated EEG data derived using both known dynamic systems and measured electrocorticography data from an epilepsy patient.     

车载经纬仪的垂轴误差分析

基于高精度机动式车载测量平台,提出了利用综合坐标变换法修正补偿机动平台变形引起的光电经纬仪测角误差。分析了综合坐标变换法的基本原理,建立基座、照准部及望远镜坐标系,并推导得出了三轴误差公式。构建了一个车载平台模型,并根据实际算例分别通过综合坐标变换法和传统单项误差累计法进行误差修正。结果表明,综合坐标变换法较单项误差累计法误差修正精度提高5,避免了单项误差累计法工作范围内分布多个较大误差点的弊端,具有较高的补偿精度,将该方法应用于机动车载测量系统可进行高精度的测量,具有较高的理论和实用价值。     

双坐标系多参量目标的融合定位

雷达探测的距离、方位角与目标应答的高度属于两个不同坐标系,无法使用坐标变换公式进行定位,为此提出了一种迭代求解方法.首先采用几何法求出雷达探测坐标系的俯仰角初始值,然后直接利用坐标变换公式给出求解的迭代算法.Matlab仿真数值实例表明了经度和纬度的定位误差均小于0.000 02°.     

基于线性矩阵不等式的链式 系统跟踪控制律设计

 针对非完整链式系统的跟踪控制问题,在被跟踪对象可指数收敛的情况下设计了全局K－指数跟踪控制律.首先通过一个时变坐标变换将原系统的跟踪控制问题转化为膨胀后误差系统的镇定问题;然后再充份利用误差系统内部的级联结构,将一个复杂系统的镇定控制问题转化为两个简单子系统的镇定控制问题.对比于作者早期研究结果中所要求的参考信号非指数收敛部分存在非零常数极限,本文在级联子系统控制律的设计中借助于线性矩阵不等式进一步放宽了参考信号所满足的假设条件,在不要求存在非零常数极限的情况下设计了全局K-指数的跟踪控制律,推广了早期已有研究结果.结论表明在非完整链式系统的跟踪控制问题研究中,早期文献所加的不趋于零条件或者持续激励条件是不必要的.文末的Matlab数值仿真研究验证了所给控制方法的有效性.     

一种机载PD雷达交互多模型滤波方法

机载雷达在运动平台上探测目标,探测数据描述的是平台和目标的相对位置。目标的机动状态不明,且探测数据和目标真实位置之间是非线性关系,导致机载雷达的航迹滤波难度大,滤波器精度和稳定性差。本方法中先进行数据预处理,量测误差在天线坐标系下获得,目标状态方程和量测方程在固定坐标中心的直角坐标系下建立,量测误差协方差矩阵由量测误差和位置进行无偏转换获得;采用交互多模型滤波器,模型集由匀速直线运动模型、当前统计模型和角速度未知的匀速转弯运动模型组成;非线性模型迭代由容积卡尔曼滤波实现,各模型的初始概率和模型参数基于速度和径向速度进行预估。仿真实验表明该方法提高了机载PD雷达的航迹情报质量,尤其提高了机动目标跟踪的精度和稳定性。     

Canonical coordinates for transform coding of noisy sources

Based on the additive white quantization noise model, linear transform coders are derived for Gaussian sources corrupted by noise. There are two alternative design objectives: minimizing the trace of the error correlation matrix and thus minimizing the mean-squared error, or minimizing the determinant of the error correlation matrix and thus maximizing information rate. It is shown that a solution to both problems is to first transform the noisy observations into canonical coordinates, quantize and apply a Wiener filter in this coordinate system, and then transform the result back to the original coordinates. Canonical coordinates are uncorrelated, and quantization and Wiener filtering are applied to each component independently. The type of canonical coordinate system depends on the design objective: Quantization in half-canonical coordinates minimizes the mean-squared error and quantization in full-canonical coordinates maximizes information rate. Finally, it is also demonstrated in this paper that majorization is the fundamental principle underlying proofs of optimal transform coding.