基于拟合与插值的受油机前扰波建模与分析

在无人机软管式自动空中加油中,受油机前扰波对于空中对接有着重要的影响。针对前扰波建模的迫切需求,通过计算流体力学CFD仿真,得到受油机机头附近速度场数据,基于此数据分析速度随位置的变化规律。以多项式的函数形式用最小二乘法拟合出速度沿X,Y,Z三个轴向上的分布规律,根据此规律推测出速度在机头横截面上的二维解析表达式,再用多项式进行二维拟合,接着用平面插值在满足精度的条件下求解出速度与三维位置坐标的解析表达式。最后对X,Y,Z三个方向分别拟合插值并选取区域进行验证,仿真结果表明了模型的有效性并且可以看出沿Y轴方向进行插值误差最小。     

基于拟合与插值的受油机前扰波建模与分析

在无人机软管式自动空中加油中,受油机前扰波对于空中对接有着重要的影响。针对前扰波建模的迫切需求,通过计算流体力学CFD仿真,得到受油机机头附近速度场数据,基于此数据分析速度随位置的变化规律。以多项式的函数形式用最小二乘法拟合出速度沿X,Y,Z三个轴向上的分布规律,根据此规律推测出速度在机头横截面上的二维解析表达式,再用多项式进行二维拟合,接着用平面插值在满足精度的条件下求解出速度与三维位置坐标的解析表达式。最后对X,Y,Z三个方向分别拟合插值并选取区域进行验证,仿真结果表明了模型的有效性并且可以看出沿Y轴方向进行插值误差最小。     

基于拟合与插值的受油机前扰波建模与分析

在无人机软管式自动空中加油中,受油机前扰波对于空中对接有着重要的影响。针对前扰波建模的迫切需求,通过计算流体动力学(CFD)仿真,得到受油机机头附近速度场数据,基于此数据分析速度随位置的变化规律。以多项式的函数形式用最小二乘法拟合出速度沿x,y,z 3个轴向上的分布规律,根据此规律推测出速度在机头横截面上的二维解析表达式,再用多项式进行二维拟合,接着用平面插值在满足精度的条件下求解出速度与三维位置坐标的解析表达式。最后对x,y,z 3个方向分别拟合插值并选取区域进行验证,仿真结果表明了模型的有效性并且可以看出沿y轴方向进行插值误差最小。     

样条拟合在光测数据处理中的应用

针对目前光测数据处理中,应用多项式拟合原理进行参数估计与插值计算带来较大截断误差的问题,提出了递推样条最小二乘拟合方法。该方法根据飞行目标航迹数据特点,将样条函数和递推思想相结合。经仿真计算证明,该方法能够提高拟合的精度与计算速度,具有很实用的价值。     

一种新的二维DOA估计的配对算法

ESPRIT的改进算法--PRO-ESPRIT和TLS-PRO-ESPRIT是一种一维的参量估计方法.要想估计二维DOA(方向角和俯仰角),并实现配对,首先要建立有效的平面阵列,然后利用相应算法进行辐射源的估计和配对.利用广义交叉阵列和PRO-ESPRIT、TLS-PRO-ESPRIT算法,提出了一种新的对沿X轴和Y轴分别估计的多辐射源的二维DOA的方向余弦的配对方法.该方法与利用MUSIC对沿X轴和Y轴分别估计的多辐射源的二维DOA的方向余弦进行配对的方法相比,大大减少了运算量.仿真结果显示利用PRO-ESPRIT和TLS-PRO-ESPRIT方法配对,可以部分进行并行处理,不必进行谱峰搜索,大大节约了运算时间,对实际的工程实时处理很有帮助.     

探测器条状噪声对精跟踪系统光斑定位的影响

捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器在不同噪声下对精跟踪系统进行光斑位置定位的影响不同。分析了探测器条状噪声的来源,理论推导了条状噪声对质心算法的影响。采用阈值质心算法对含有条状噪声和椒盐噪声的图像进行光斑定位,仿真分析了不同阈值、不同光斑图像信噪比下X轴和Y轴的光斑定位偏差,对比了X轴和Y轴的光斑定位精度。仿真结果表明,沿Y轴方向延伸的条状噪声使得X轴光斑定位精度优于Y轴。实验分别测试了不同系统配置、不同干扰幅度下精跟踪系统X轴和Y轴的跟踪精度。实验结果表明,对于两个正交轴对称的精跟踪系统,X轴的跟踪精度优于Y轴,从而验证了条状噪声的存在使得X轴的光斑定位精度优于Y轴的结论,实验结果和仿真分析结果相符。     

星载SAR多项式拟合插值处理及误差分析

在分析SAR Range-Doppler算法的基础上，给出了其sinc插值的多项式拟合简化算法，该算法可以在保持图像质量的情况下，较大地减少计算量。提出采用Taylor展开和最小二乘法来确定多项式系数的两种拟合方法，并给出了误差分析和比较。最后采用RADARSAT的实测数据对插值算法进行了验证，仿真结果证明，文中给出的插值方法，对于实时性要求较高的系统有重要意义，可以应用于SAR实时信号处理中。     

手眼相机位姿测量精度理论分析及验证

从理论和实验上对手眼相机位姿测量精度进行了研究。首先,根据靶标设计形式和P3P 算法介绍位姿测量原理。接着,从理论上分析了位置测量精度和姿态测量精度,即靶标沿X 轴平移位置测量精度和靶标绕X 轴、Y 轴、Z 轴旋转测量精度。然后,对通常的检测方法进行分析,提出了以产生相对位姿实现六维自由度变化的检测方法,提出用中误差对测量精度进行评价,并具体介绍了检测方法。最后,对手眼相机测量精度进行了实际检测,将实验数据与理论数据进行了对比分析。实验结果表明:距离测量精度最大为25.60 mm,旋转测量精度最大为1.4毅,均满足测量精度的要求。     

多项式插值与局部拟合的滤波器设计研究

Deslauriers-Dubuc插值滤波器系统冗余较大,且对偶正则性较差,将Deslauriers-Dubuc插值滤波器推广到一般意义下的插值滤波器,对改善滤波器性能具有重要的意义.在研究Deslauriers-Dubuc插值滤波器的基础上,给出了基于多项式局部拟合的插值滤波器设计方法.通过比较二者之间的区别和联系,发现Deslauriers-Dubuc插值滤波器可以看作是多项式局部拟合插值滤波器的特例.信号去噪仿真试验表明,基于多项式局部拟合的插值滤波器能够充分利用数据的信息,对噪声具有较好的稳健性.     

指纹曲线数值拟合方法的对比和优选

指纹识别在数据加密方面有广泛的应用,在此基于数值方法,借助Matlab软件,利用最小二乘拟合、多项式曲线拟合、单项式基本插值、拉格朗日基本插值、牛顿基本插值、分段多项式插值和样条插值等不同曲线拟合方法对指纹曲线分别进行拟合,并对拟合效果和算法进行比较,优选最佳方法。针对劣性情况的指纹曲线,将广义延拓逼近法应用于指纹曲线拟合中,进一步完善指纹曲线拟合,实现了各种拟合方法的总结和比较以及扩展。     

基于数据插值的二维MUSIC谱峰搜索算法

针对MUSIC算法在进行二维到达角估计时运算量大、估计速度较慢的问题,对基于数据插值二维MUSIC谱峰搜索算法进行研究。在MUSIC算法的基础上先用较大步长在二维空间进行粗略搜索,之后在粗搜谱峰位置附近的小区间内进行二维插值,最后用小步长在该区间内进行谱峰搜索,得到精确的角度估计值。仿真实验表明,该算法可有效地减少二维空间搜索的运算量。     

新三维激光加工方法的研究

1 三维激光加工机的优点用于切割不锈钢或钢板等平板的普通二维激光加工机,可根据NC数据将其切割成任意形状,而无需采用模具.因此,这种加工机广泛地应用于板金加工行业.然而,对汽车面板等各种冲压成形产品,则不能用激光喷嘴固定在下方的二维激光加工机进行打孔加工或切割加工,这需用三维激光加工机,这种加工机除X、Y、Z三轴外,在加工台上装有自由垂直旋转激光喷嘴的轴(A轴)和水平旋转轴(C轴).     

大剪切量干涉的二维波前重建

提出一种基于模式展开和最小二乘拟合的算法，可以从大剪切量差分波前快捷地重建原始的二维波前。在傅里叶模式展开理论的基础上，从横向剪切干涉获得的差分波前，通过最小二乘拟合，可以计算出待测波前的傅里叶变换系数，重建出原始波前。针对大剪切量带来的差分相位数据维数减小的问题，提出了数据预处理方法。这个算法解决了已有的傅里叶模式估计理论中要求剪切量等于采样间隔的限制，可以应用于大剪切量干涉条件下的二维波前重建。     

基于位置和压力的笔迹识别方法

针对当前生物测量学中签名鉴定方法发展的要求,基于光学微小角度检测和压电陶瓷(PZT)微力检测原理,研制了一种多参数签名鉴定电笔原型.该笔能检测X、y向的运笔特征和Z向的笔迹力,沿笔轴的Z向检测采用PZT力传感器,对X和y向的检测采用二维(2-D)角度传感器检测笔管对应X和Y坐标书写力的2-D倾斜角.为了使电笔的结构更加紧凑、移动更加灵活和仿真性强,采用无线传输的方式将所采集的信号传到PC机上处理验证.对汉字笔面和字母进行了三维(3-D)特征检测的可行性验证试验.结果表明,该方法具有可行性,并为笔迹识别判断提供了实验依据.     

一种精密平面二维图像测量系统的构建

本文介绍了一种研究利用线性CCD和光栅测量物体在某个平面上的精密二维图像的方法。提供给CcD一个被拍摄目标物,把目标物固定在电光二维工作平台的X或Y方向上,然后在把CCD固定在光电二维工作平台上Y或X方向上。通过步行电机控制目标物在二维平台上移动,被拍摄物体的像在CCD光敏线上的刻度和位置随着二维工作平台位置而改变,线阵CCD测量出目标物在Y或X方向上的位移,再用光栅测得物体在X或Y方向上的位移,这样就可以同时得出物体在某一时刻X和Y两个方向上的位移,对这两个方向上的数据进行处理可以的到物体在这个平面上的精密二维图像．结论表明,相对于传统的测量方式,该方法的测量精度得到了提高。     

亚波长周期结构抗反射介质光栅的衍射特性

用严格耦合波理论(RCWA)计算了当折射率取一系列离散值时的二维亚波长周期结构介质光栅出现一级衍射透射波的周期值,进而利用最小二乘法拟合出临界周期点随折射率的变化规律;利用一维单台阶和多台阶光栅在TE、TM偏振状态以及二维单台阶圆柱状光栅和二维金字塔结构多台阶光栅进行验证,发现它们同样满足临界周期点的变化规律。结果证明,对于任意面形的亚波长周期结构介质光栅的一级衍射效率都有这一规律。     

一种改进的基于传播算子的二维DOA估计算法

针对面阵中的波达方向估计算法复杂度过大的问题,提出了一种改进的基于传播算子的二维面阵波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计算法。该改进算法基于面阵平移不变性质,将原始子面阵在X和Y轴上分别平移得到两个子面阵,将两个子面阵相加得到虚拟子面阵,利用原始子阵和虚拟子面阵构造新的信号矢量,基于传播算子算法求出其特征值,特征值中的模值和相位值包含信源的二维角度信息,由此可求出自动配对的二维角度。与基于传播算子的二维DOA估计算法相比,该算法有效降低了运算复杂度,且保持性能相近。仿真实验验证了算法的有效性。     

用95千兆赫对雷达目标三维成象

多数成象雷达仅能对目标作二维成象:即方位向X和距离向Z。Georgia技术研究所近来开发了一个95千兆赫的具有三维(X、Y和Z)成象能力的测量雷达。该雷达命名为HIRES-95,它是相干的并具备双极化。因此,雷达能对给定目标的XYZ三维分辨单元之中的任何一维给出极化散射矩阵。二维角数据(X和Y)是用聚焦天线获得的,距离信息(Z)是由发射和处理一个600兆赫带宽的信号获得的,它的波形可以是编码的或瞬间的。     

雷达测距拟合微分求速方法研究

雷达测距元的高采样率为测距拟合微分求速提供了基础条件,但必须对测距元数据进行合理的平滑和拟合以消除相关噪声的影响.文中采用自由节点多项式样条函数建立雷达测距元拟合函数,通过最小二乘优化设计的方法搜寻最优节点,使节点分布自适应目标运动规律,再微分求速.通过仿真和实例计算,对该方法处理过程和求解速度精度水平进行了分析.     

Savitzky-Golay平滑滤波器的最小二乘拟合原理综述

介绍了Savitzky-Golay滤波器的推导方法——多项式的最小二乘拟合法及其推导过程,以及如何由Savitzky和Golay提出的多项式卷积计算方法进行最小二乘拟合计算,对Savitzky-Golay滤波器的二维算法进行了简单介绍,对其一维和二维的MATLAB代码进行了分析处理,并将Savitzky-Golay滤波器同其他低通滤波器进行了简单比较,简要说明了其优势以及一些应用方向。