机载成像光谱数据的航带计算及其Internet发布

机载的成像光谱数据具有很大的应用价值,通过Internet发布有关成像光谱数据的信息,将推动成像光谱数据的应用。在用户检索成像光谱数据的过程中,有“何地”的数据是用户非常关注的内容。本文首先阐述了成像光谱仪的扫描原理与位置姿态数据的获取步骤,在此基础上指出机载成像光谱数据的航线与航带的计算方法。WebGIS是Internet上发布有关成像光谱数据的信息的有效平台,文章介绍了基于WebGIS发布有关成像光谱数据的信息的主要实现技术。     

一种去除机载LiDAR航带重叠区冗余点云的方法

机载LiDAR系统在获取高密度地表点云的同时,也带来了数据冗余的问题,特别是在航带重叠区中尤为突出。旨在研究无完整航迹信息辅助下去除航带重叠点,提出了基于点云GPS时间直方图的去除航带重叠点的方法。该方法包括三个步骤:(1)建立点云的GPS时间直方图,并根据GPS时间直方图特点获取航带重叠区外包矩形以及外包矩形中的所有点云;(2)考虑到城市中高密度点云有助于建筑物的三维重建,通过滤波分类处理获取建筑物点并予以全部保留;(3)对重叠区中除建筑物点外的其他所有点进行格网数据组织并根据GPS时间直方图逐格网去除航带冗余点。实验结果表明,该方法能较好地保留建筑物点的同时高效去除航带重叠点且不依赖于航迹信息,提高了后续数据分析处理的效率。     

基于激光测量的航发叶片表面几何缺陷识别技术

针对航发叶片修复检测的应用, 提出了一种基于截面线一阶导矢法的叶片型面缺陷识别方法.该方法是以等高线法处理测量点云中的截面数据, 通过B样条插值函数拟合成光滑曲线; 再由B样条曲线的一阶导矢公式求出每个测点的一阶导数, 然后以点斜公式求出截面曲线上各个测点的切线; 如果曲线光滑, 曲线上测点的斜率变化在两端点斜率值之间, 否则表明曲线上有缺陷存在; 根据k-d树的最近点搜索算法, 遍历整个叶盆(叶背)就可以找到叶盆(叶背)上的缺陷区域.通过与三坐标测量实验比对, 该技术可以实现3 μm精度的缺陷识别.     

机载LiDAR数据航带平差研究进展

面向机载LiDAR数据航带平差处理的理论前沿,全面总结了机载LiDAR航带平差技术的国内外现状并进行了相应的归纳、分析,指出了当前研究中的一些不足,为后续的研究提供了参考。     

基于CPLD的航姿数据采集器设计

提出了一种针对微小型无人直升机航姿测量系统的航姿数据采集方法,设计了以复杂可缟程逻辑器件(CPLD)为核心的航姿数据采集器.该采集器由CPLD和ADC器件组成,通过SPI模块与ADC控制模块来实现对数据的采集,通过数据FIFO和通讯模块完成与航姿计算机的数据交换.     

一种基于边折叠的LOD自动生成算法

多细节层次（LOD）是实时图形生成的一项重要技术。介绍了几种典型的多细节层次模型的自动生成算法，在此基础上提出了一种基于边折叠的多边形网格模型简化算法。实验表明，这种网格模型简化算法能在损失很少的屏幕像素误差的前提下提高图形绘制速度，是一种简单且有效的LOD自动生成算法。     

基于几何差异的目标识别算法

为降低目标识别算法复杂性且提高其抗噪能力,提出一种基于几何特征差异的目标识别算法;将获取到的目标图片经图像处理后提取轮廓,并以最小周长多边形算法构造目标轮廓的近似多边形;然后根据模板库标准目标做放大或缩小处理后使其面积与模板面积相等;再使用摆放算法使其与模板库图形部分重合;并提出一种改进型双向链表算法求多边形相交部分,通过计算相交部分面积大小达到识别图像的目的;经过仿真实验验证了此方法简单易行,能够快速识别目标。      

一种基于视点的网格模型简化算法

在计算机图形学中,经常采用网格模型对物体和场景进行描述,而网格模型的大数据量成为实时绘制的瓶颈.因此,必须对网格模型进行简化,目前的简化算法,主要是以网格模型几何误差的最小化为准则,而忽略了模型的视觉特征.本文提出了一种基于视点的网格模型简化算法,其简化准则是视觉特征的最优化,利用视点相关,建立视点与网格精度的对应关系,对距离视点较近的部分采用较密网格,对距视点较远的部分采用稀疏网格.实验结果表明,该算法能够在保证高度真实感视觉效果的前提下,实现模型较大幅度的简化.     

一种基于DFT和曲线拟合的水印算法

提出一种新的基于双线性插值和DFT的鲁棒水印算法.该算法利用傅立叶变换较好的频域分布特性和双线性插值的拟合特性,将置乱后的水印信息利用分别嵌入到载体图像DFT频域的实数部分和虚数部分,然后作离散傅立叶逆变换,并取其实数部分重构公开图像.算法的优点在于大大增加水印的嵌入量,而且利用线性插值的拟合性使得水印找到最佳的嵌入位置.实验结果表明,本算法具有较好的鲁棒性和不可见性,达到真正意义上的统一.     

捷联航姿自主测姿算法研究

研究飞行器姿态稳定性控制优化问题,针对载体作长时间飞行时,由于低精度陀螺、加速度计和磁传感器使航姿系统易受到运动加速度的影响而导致姿态精度较低,甚至发散的问题,为提高稳定性能,提出在采样周期内根据陀螺输出进行姿态更新.在滤波周期内首先利用系统自身信息实时地判断载体所处运动状态,然后根据运动状态选用不同的量测信息进行卡尔曼滤波,修正陀螺漂移造成的姿态角误差.仿真结果表明,算法提高了机动情况下的姿态精度,且在非机动和机动情况下,姿态精度都能满足系统稳定性能的要求.     

基于概率分析进化算法的飞行航迹规划

在分析传统进化算法解决飞行航迹规划问题缺点的基础上,提出了一种高阶概率分析进化算法-多变量贝叶斯优化算法,用于解决飞行器航迹规划问题。其主要特点是用多变量染色体构造贝叶斯网络,通过设计一个多变量K2评价方法评价得到的贝叶斯网络的优劣。仿真结果验证了算法的有效性。     

一种基于双层插值的路径规划及跟踪算法

针对基于栅格地图的经典路径规划算法的不足,提出了一种双层插值的路径规划算法——T* 算法． 算法首先应用快速行军插值法生成目标波形图,波形图假设波以目标点为中心经四个邻节点向外扩散且沿波传播方 向栅格效用值单调递增;然后在生成的目标波形图上采用线性插值法,从机器人当前位置沿着波逆向搜索一条到达 目标点的平滑路径;得到规划的路径后,针对非完整约束的移动机器人,采用改进的虚拟车辆方法跟踪生成的路径． 实验验证了算法的有效性．     

简化真实感地形中爬行路径设计的算法研究

该文在概括三维路径设计的基础上给出了爬行路径的定义,并且指出了真实感地形中爬行路径规划与点状图中路径规划的区别。文章首先对问题进行了简化,重点是把地形中地物的形状简化成包围其边界的凸多边形包围盒,提出使用改进的Dijkstra算法解决问题思想,并且提出了构造包围盒顶点间关联矩阵的方法。实验结果表明,该方案总能得到简化问题的解,并从理论上证明了解的最优性,具有较大应用价值。     

基于DGPS航迹偏差的多旋翼无人机磁干扰检测技术研究

为了解决多旋翼无人机在飞行作业过程中受到环境磁干扰导致作业异常的问题,在使用DGPS进行差分定位的基础上,提出了一种基于航迹偏差的多旋翼无人机磁干扰检测技术;其基本原理是,当多旋翼无人机受到磁场干扰时,其飞行航迹会偏离预设航线,检测其航迹的偏离距离,通过与阈值比较,可以用来判断是否存在环境磁干扰;实验结果表明该方法可以有效检测环境磁场异常,在某些情况下比传统的磁航向角误差阈值检测方法可靠性更高,虚警率更小;综合使用航迹偏差检测方法和磁航向角误差检测方法,可有效(提高)环境磁场异常检测的准确度,降低虚警率。     

一种基于遗传算法的航迹优化技术

飞行器在低空突防任务执行过程时,需要以任务规划所得的参考航线为基准,采用一种基于遗传算法的航迹优化方法;优化过程中,采用特定的编码方法和适应度函数,并针对优化过程中的一些具体问题提出了解决方案;仿真结果表明,采用基于遗传算法的航迹优化技术所生成的参考航线,能严格经过飞行器的出发点和目标点,使威胁飞行器的因素最小,有效提高了任务生存能力.     

基于ARM的空中机器人飞行控制系统的设计

提出了一种基于ARM9内核的嵌入式处理器S3C2440的空中机器人飞行控制系统的设计方案,详细介绍了系统的硬件结构组成及基于嵌入式Linux操作系统的飞行控制软件设计,并描述了软件的功能划分和控制策略的实现。该飞行控制系统使空中机器人具备遥控遥测、指令处理、姿态控制飞行和自主导航等功能,成本低、性能高。     

基于多目标点A*算法的停车场车位路径引导系统设计

针对目前多数停车场缺乏易于工程实现的车位引导系统,导致用户找停车位难且存在一定安全隐患的问题,本文设计一种基于多目标点A*算法的停车场车位引导系统。本系统由出入口控制模块、车位状态监控模块、路径引导模块和信息处理中心共4个部分构成,能最大程度基于现有停车场基础设施进行扩展,具有工程量小、成本低的特点。设计的多目标点A*算法能够在多个潜在目标点中遴选出一个最优目标点,完成最优车位路径规划。最后,以某小区停车场为例,利用Microsoft Visual Studio 2015平台进行仿真实验,重点运行最近车位引导、步行最少引导、连续空余车位引导这3种常见模式。仿真结果验证了系统的有效性和可行性。     

一种基于Levy飞行的改进蝗虫优化算法

蝗虫优化算法是一种元启发式优化算法,能够用于解决任务调度问题。已有的改进蝗虫优化算法缺乏随机性,跳出局部最优的能力较弱,改进效果不够显著。针对这一问题,本文提出一种基于Levy飞行的改进蝗虫优化算法（LBGOA）。该算法引入基于Levy飞行的局部搜索机制增强算法的随机性,并采用基于线性递减参数的随机跳出策略来提高算法跳出局部最优的能力。CEC测试实验结果表明,所提出的算法拥有较强的搜索能力,在30个测试函数结果中能够获得17个最优解和6个次优解。将所提出的改进算法应用于边缘计算中的任务调度问题。任务调度仿真实验结果表明,所提出的算法能够有效提高搜索效果,相比GOA、OBLGOA、WOA、ALO、DA和PSO算法,LBGOA的搜索效果分别提升7.4%、7.5%、4.8%、27.7%、29.9%和20.7%。     

无人机航迹预见控制及其仿真研究

为了最大限度地发挥无人机的性能,机动快速地配合其它兵种作战,需要无人机在其有效使用范围内发挥其应有的潜力,在这方面飞行控制系统的性能起着决定性的作用。本文在对目前无人机航迹控制技术存在问题进行分析的基础上,利用数字预见控制的理论和方法设计控制算法作为航迹优化措施,优化无人机的飞行控制性能,提高其机动性和快速反应能力。仿真结果表明了该算法的有效性。     

适用于任意雷达航迹的双基PFA波前弯曲误差补偿

双基极坐标格式算法(Polar format algorithm,PFA)由于算法简洁、且能适用于任意双基配置,但跟单基PFA类似,双基PFA算法受波前弯曲误差影响,其有效成像场景范围受到一定限制.采用图像域的空变后滤波处理可以有效补偿波前弯曲误差,但该方法基于雷达平台线性运动假设,无法满足任意航迹条件下的波前弯曲误差补偿要求.本文提出了一种改进的空变后滤波处理方法,通过对相位历史域的波前弯曲误差函数作与双基PFA成像相同的极坐标格式转换处理,得到波前弯曲误差在两维空间频域的精确表示,从而构造了空变后滤波处理所需的滤波器.仿真结果表明该算法能够精确补偿雷达任意航迹条件下双基PFA波前弯曲误差,显著提高了双基PFA有效成像场景范围.本文算法在双基合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)大场景超高分辨率成像时具有很大的应用前景.