数字孪生水下三维实景数据底板获取技术研究

为了获取高精度的水下三维模型细节纹理结构,满足数字孪生建设对水下三维实景数据底板获取的需求,实现对水下构筑物的实时可视化动态监测,基于GNSS技术、USBL技术研究构建了水陆一体化定位技术,融合水陆一体化定位技术、有缆ROV和水下摄影测量设备等研发了水下摄影测量系统,实现了数字孪生水下三维实景数据底板的获取,并采用多波束测深系统、水下三维全景成像声纳系统等对水下摄影测量系统获取的三维实景模型数据成果精度进行了验证,结果表明：水下摄影测量系统获取的三维实景模型精度满足规范要求,可用于数字孪生流域、工程等水下基础数据底板的建设,也可为水下高精度三维场景重构再现和水利工程水下构筑物实时动态监测提供技术支撑。     

基于GPS测量技术的CORS高精度测量系统研究

为了保证CORS测量系统的正常稳定运行,并能够对用户提供精度可靠地定位服务,需要对CORS测量系统进行完善。当前采用基于RTK测量技术的CORS系统测绘工作简单易操作,但每次测量作业架设基准站的连接过程复杂,受电离层折射影响,导致基准站的覆盖范围较小,测量精度不高。为此,提出一种基于GPS测量技术的CORS高精度测量系统设计方法。该方法首先给出满足测量需求的CORS软、硬件原型构架,采用GPS测量技术代替传统测量方式,使用基准站子系统、控制中心子系统、数据通讯子系统、用户应用子系统来实现各种类型的GPS原始数据采集、修正数据进行实时、快速的定位、事后用户定位或者导航定位等测量实时同步一体化目标,并借助Trimble的GPS Tream和GPS Net软件利用服务器、磁盘阵列实现观测数据存储,通过长距离网络GPS流动站整周模糊度的解算过程提高基准站的测量精度。实验结果表明,所提方法构建的CORS系统,能够满足快速精确测量的实际需求,实现测量数据的采集及快速传输。     

嵌入式磨削加工主动测量仪数据管理技术研究

针对嵌入式磨削加工主动测量控制系统的功能要求,提出了应用数据库对系统中大量数据进行管理的方案。对WinCE系统下常用嵌入式数据库的存取性能做了对比测试,并最终确定选用SQLite数据库进行数据管理。结合SQLite数据库在磨削加工主动测量控制系统中的应用,给出了磨削加工主动测量仪的数据库结构及其在Visual Studio 2008集成开发环境中的实现过程。研究结果表明,此方案的设计能够满足磨削加工主动测量仪对数据存取的实时性与一致性需求,对于磨削加工主动测量仪的研究和发展有着重要意义。     

面向凸轮CAD/CAM集成的智能测量系统设计

以单片机为核心组成数据采集系统,在系统机（８０Ｘ８６）的配合下完成凸轮测量数据的处理。既可以检验凸轮轮廓的加工质量是否符合理论设计要求,又可以由凸轮轮廓测量数据通过在系统机上所开发的ＣＡＤ／ＣＡＭ软件反求原始设计、复制凸轮,实现从凸轮测量数据到凸轮ＣＡＤ／ＣＡＭ的一体化技术。     

集成GIGIS技术与改进LiDAR的建筑测量技术研究

倾斜摄影测量技术因现代测量技术的进步,在众多应用场景中证明了其独特和不可或缺的价值;在GIGIS技术的支持下,研究致力于结合倾斜摄影测量技术与机载LiDAR技术,旨在实现更精确、完整的建筑测量;采用了基于GIGIS的倾斜影像技术,获取了丰富的纹理、色彩特征信息,并利用机载LiDAR技术获取了高精度、低噪声的点云信息,从而优化了LiDAR在建筑测量中的应用;通过对点云特征提取与融合方法的优化,在两个不同区域的测试中,改进后的特征提取准确率分别达到93.56%和92.14%,均明显高于改进前;研究为建筑测量提供了更准确、完整的多源数据特征,为建筑测量技术的进步提供了有价值的方案。     

大型定子叶片铸件的数字化测量及误差评定

随着航空、航天、船舶、汽车和模具工业的飞速发展,复杂曲面的数字 化测量与误差评定技术对曲面加工精度起着越来越重要的作用。利用激光跟踪测量设备对大 型定子叶片铸件进行了数字化测量,对测量点云进行了去噪、精简等数据处理,并将测量点 云与理论模型进行了基准匹配,计算出了定子叶片铸件各部位的误差分布,实现了对大型定 子叶片铸件的误差评定;测量及误差分析结果可以用于优化叶片在后续加工中的装夹姿态, 使叶片各部位的加工余量趋于均匀,有效提高产品制造精度和加工效率。     

面向凸轮CAD／CAM集成的智能测量系统设计

以单片机为核心组成数据采集系统,在系统机的配合下完成凸轮测量数据的处理。既可以检验凸轮轮廓的加工质量是否符合理论设计要求,又可以由凸轮轮廓测量数据通过在系统机上所开发的ＣＡＤ／ＣＡＭ软件反求原始设计,复制凸轮,实现从凸轮测量数据到凸轮ＣＡＤ／ＣＡＭ的一体化技术。     

一种基于可穿戴设备的无监督室内/室外场景探测方法*

室内/室外场景的探测为上层的应用提供重要的信息。目前已知的大部分的室内/室外场景探测方法需要人工进行数据标记。但是对于大规模数据采集工作而言,对大量数据进行人工标记显得不太现实。这样,采用监督或者半监督的方法对数据进行场景区分显得尤为困难。在本文中提出了一种基于可穿戴设备的无监督室内/室外场景的区分方法。该方法对多维的传感数据进行时间序列建模,通过分析该时序数列挖掘出场景切换的模式并对该时序数列进行分段分析。接着,本文建立相似性测量模型对每个分段时间序列进行室内/室外场景相似度计算,根据计算的结果对室内/室外场景进行分析。该无监督室内/室外场景探测方法无需进行人工数据标记。通过实验分析,该方法室内/室外场景区分准确度高达90.1%,相较于其他方法准确度提高了13-33%。     

飞行试验智能化工程测量系统

根据飞行试验需求,设计满足未来武器测试发展需求的高精度空间三维点、线、面一体化智能测量系统.该系统具备测量仿真、在线测量,快速处理、实时监控的功能.给出了系统建设思路、框架及系统的组成,并对关键技术问题进行了剖析,在试验室进行了平台搭建对算法功能进行了验证,并在飞机形变测量中进行了自动控制测量模式的应用,取得了良好的应用效果.     

基于在线测量工艺参数的数控加工程序后置处理算法的研究

本文研究以在线测量工艺参数进行数控车削的图形自动编程的加工程序后置处理的算法,以及在配有ＳＩＮＵＭＥＲＩＫ８１０Ｔ数控系统的数控车床上进行车削编程的技术。系统提出了利用高档数控系统的Ｒ参数来保存在线测量得到的加工余量,在加工时以此在线构造走刀轨迹的算法。     

基于数字孪生的周公宅水库防洪“四预”系统构建与应用

以构建数字孪生流域、开展智慧化模拟、支撑精准化决策为实现路径,利用天空地一体化空间数据底板、多维智能感知数据、以及专业模型网格数据和计算结果数据等几类多源异构数据,进行数据汇聚和融合,采用WebGL孪生引擎进行可视化展示,构建数字孪生流域;聚焦流域防洪数字化场景,通过山区集总式水文模型和洪水演进模型对洪水过程进行预报和模拟,形成包括预报调度一体化、区域联防预警一体化、模拟仿真预演、决策建议方案等功能的四预孪生系统。本文以周公宅水库为具体研究对象,探索了具有水库工程的中小流域数字孪生建设的相关关键技术和应用场景构建,提供了建设思路和案例参考。     

精密机械加工中的无线网络监控系统

针对精密加工中对加工信息管理的需求,结合精密加工的特点,设计了一种无线网络监控系统,对加工过程进行控制与检测.系统基于ARM嵌入式技术,利用Zigbee(全新无线网络数据通信技术)与通用无线分组业务(general packet radio service,GPRS)无线通信技术,组成无线监控网络,传输传感器数据与加工控制信号.重点讨论了该系统的硬件结构、软件架构,并提出一种混合式簇树路由算法,提高无线网络的路由速度,确保了加工信息通讯的低延迟.通过精密非球面加工实例表明该系统的可行性,模拟实验结果表明了该路由算法的有效性.     

摄影测量与遥感技术同GPS、公路CAD的集成

摄影测量与遥感影像信息丰富,覆盖范围广,获取地面数据规模大、速度快;ＧＰＳ技术可全天候、高精度提供公路设计所需的地面定位数据;公路ＣＡＤ迫切需要地面数据的支撑、设计成果的可视化。这一切为摄影测量与遥感技术同ＧＰＳ、公路ＣＡＤ的集成提供了前提条件。经过近５年的研究实验,已经形成了以高新技术为主体的地面数据采集、内业处理和公路设计一体化的ＧＰＳ、摄影测量与遥感、公路ＣＡＤ集成技术,达到了公路勘察设计的     

复杂机电系统全过程预制化加工与安装研究

由于复杂机电系统在全过程预制化加工与安装时,BIM模型信息精度较低,导致机房模块整体无法预制化加工,在机电系统铺设面积为150.28m2-350m2的范围内存在拼装误差较大的问题,提出了复杂机电系统全过程预制化加工与安装方法.利用自动化、数字化机械加工技术与BIM技术,预制化加工多个构件单元,保管和运输构件半成品,通过...     

提高机器人扫描加工系统加工精度的方法

将机器人三维扫描系统应用到工业加工中,建立了机器人在线测量加工系统.利用已知半径的标准球体作为参照工具,提出一种基于几何约束的非线性优化方法.在线精确地标定了便携式三维扫描系统和机器人的位姿关系,提高了测量精度.同时,提出一种使用虚拟刀具工具中心点和预补偿机器人系统误差的方法,提高了机器人的加工精度.对吉他的边缘进行扫描和加工的实验结果表明:该系统具有稳定、高精度、易于自动化等优点.     

现代测量技术发展及面临的挑战

分析了现代测量技术的市场潜力及发展机遇,提出了测量仪器发展面临的问题,从宽带测量与高速测量、稳态测量与瞬态测量、时域测量与频域测量、机内测试与机外测试、平台化与芯片化等方面分析了技术热点与发展趋势,从彻底解决仪器发展的体制与机制问题、加强仪器自主创新能力建设、聚焦仪器发展问题,顺应科学发展规律三个方面提出了意见建议。     

一体化数据访问服务关键技术

为解决气象行业对多源异构海量数据的有效管理和向业务系统高时效供给数据问题,分析气象行业大数据特征和业务科研中对数据的使用场景与需求,提出一体化数据访问服务方法.利用多态数据存储管理与分布式服务架构对数据进行标准化处理和分级管理,形成地球多圈层全序列数据仓库;在此基础上设计一体化服务模型,利用服务总线集成了数据、算法、可视化服务、性能监视和服务管理关键技术,实现气象数据的有效治理和标准化服务.平台的业务使用效果表明了一体化数据访问服务在解决气象数据治理和高效供给方面的有效性.     

基于TCP的集散式环境参数测量系统的设计与实现

为保证分散测点的独立测量与精确控制,同时数据可及时传送到监测中心进行环境状况分析,设计基于TCP的集散式环境参数测量系统,对温度、相对湿度、气压等参数进行测量;采用TCP的SOCKET接口网络通信技术、数据采集技术及面向对象开发技术,利用现有的局域网资源,以高性能价格比实现信息的实时获取、控制,实现信息,资源及任务的综合共享和全局一体化管理,该系统经长期运行,稳定可靠,达到了设计的要求.     

集成传感技术消除制造误差提高能源效益和精度

正为节省能源,同时保持机床加工精度的稳定,目前德国弗朗霍夫协会生产技术研究所(IPT)与合作伙伴SHW机床有限责任公司和SHW加工技术有限责任公司找到了一种途径,通过一种新的测量技术来确定机器和部件的形变,并能够于正在进行的制造过程中就对误差进行补偿。该研究作为德国中小企业创新项     

基于DBSCAN聚类的电力施工场景倾斜摄影测量数据采集方法

针对像片记录数据存在遗漏,测量数据问题像片比例较大的问题,提出基于DBSCAN聚类的电力施工场景倾斜摄影测量数据采集方法。规划无人机飞行航线,令镜头与云台轴心位于同一中心,利用GPS技术获得像控点定位数据,应用DBSCAN聚类方法,分类数据类别,存储和记录像片定位数据和数据,一一匹配无人机POS数据与拍摄像片。实验结果表明,该方法减少了测量数据集的问题像片比例,提高了像片数据合格率。