基于异面交会模型的立体视觉像机站位优化研究

高精度的摄影测量中,双目视觉测量是一种高效可行的测量方法。为了研究测量中双像机位置关系对测量结果的影响,将像机标定、定向及图像坐标提取等干扰因素作为理想量来考虑,从双像机交会测量的数学模型出发,综合双像机光轴的交会角、像机视场角以及红外发光二极管(LED)的发光角等方面因素,通过分析双像机在不同位置关系下对测量区域中红外LED控制点进行测量的结果及精度,最终给出双目视觉测量中像机站位的优化策略。     

多像机非共视场的非合作飞行器位姿测量方法

以空间非合作飞行器视觉位姿测量为背景,针对近距离及超近距离情况下由于成像空间小、像机视场等限制,位姿测量所用的视觉特征将不能在单像机中完整成像而无法完成定位的问题,提出一种多像机非共视场的非合作飞行器位姿测量方法。首先将多个像机配置成非共视场的形式,标定各个像机之间的位置关系;然后利用多个像机对目标上的不同特征成像,来自不同像机的底层信息既有冗余又有互补,为位姿测量提供足够的视觉特征和几何特征;最后结合像机之间的位置关系将各个像机中的特征信息进行融合,进而以闭式解法计算目标位姿。实验结果验证了该方法的有效性以及在大目标近距离位姿测量应用中的优越性。     

基于虚拟控制点的像机姿态测量算法

像机姿态测量,包括确定像机的旋转矩阵与平移向量,在机器视觉领域中有着非常广泛的应用。针对控制点异面分布的情况,提出了一种基于虚拟控制点的像机姿态测量算法。算法的主要思想是利用少量虚拟控制点实现像机姿态的短时间迅速求解,然后通过目前非常成熟的正交迭代算法,对求解结果进行精细调节,从而在整体上提高测量算法的精确度与稳定性。实验结果表明,算法在性能上优于目前比较流行的几种像机姿态迭代求解算法,而且具有较强的抗噪声干扰和抗控制点误匹配的能力,可以应用在实际的测量环境当中,是一种有效的像机姿态测量算法。     

GPS系统与全站仪的组合测量

在某项测量课题中,为准确测量大批量待测点的大地坐标,利用"大地测量型GPS"准确地测量出基准控制点,并利用"全站仪"测量其余标志点相对控制点的坐标,在通过计算得出这些点的大地坐标。通过该方法,避免了繁琐的测量过程,使数据测量和处理的时间周期大大缩短。     

基于空间长度约束的坐标控制场精度增强方法

为了实现大空间几何量测量的全局定向和精度控制,需要在空间内构建精密三维坐标控制场。目前,利用激光跟踪仪单站建立坐标控制场是最有效手段,但面对局部更高的测量精度需求,必须减小全局定向过程中的转站误差,增强区域的控制场精度。利用激光跟踪仪干涉测距精度高的特性,并用跟踪仪靶球座配合碳纤维杆现场构造多个空间长度基准(微米量级精度),长度基准可灵活布置于所需空间区域,作为约束加入到跟踪仪多站位对控制点的冗余测量过程当中,从而克服单站空间遮挡问题并优化跟踪仪测角误差,进一步提高所构建长度基准的控制点坐标精度,实现区域测量场的精度增强。实验结果表明,该方法可使全局定向精度在10 m测量范围内优于0.04 mm,进一步满足现场大空间几何量测量的高精度要求。     

通信系统与通信网、网络管理

0609404GPS差分基准站〔刊,中〕/李娟//测控技术.—2005,(12).—64-65,70(L)从影响GPS定位精度的因素入手,对建立差分GPS(DGP)基准站及基准站地心坐标(基准坐标)的测定,作了较详细的研究。为了解决异地使用中,DGPS不便于用联合观测网站测定基准坐标的问题,根据多次实际测量的结果,提出了用直接测量法确定基准坐标更为方便、有效。参30609405分布式MI MO通信系统=2-hop distributed MI MOcommuniction system〔刊,英〕/M.Dohler,A.Gkelias//Electronics Letters.—2003,39(18).—1350-1351(E)0609406基于功率控制和信道借用算法…     

便携式组合测量系统坐标统一的标定方法

针对便携式结构光测量系统和光学三 坐标测量系统的测量坐标系的全局统一问题,提出了一种基于手眼标定模型的标定方法 。利用 在全局坐标系下固定的平面标靶以及与便携式结构光测量系统具有刚性约束关系的 主动光立体标 靶作为中介坐标系,分别估计便携式结构光测量系统与平面标靶的位姿参数以及光学三 坐标测量系统 与主动光立体标靶之间的位姿参数,然后基于手眼标定模型标定出主动光立体标靶与便携式 结构光测量系 统之间的刚性位姿关系,进而完成便携式结构光测量系统和光学三坐标测量系统的坐标统一 。实验结果表 明,本文方法标定结果相对误差标准差约为0.151mm,标定精度合理 有效,可以实现便携式组合测量系统坐标统一的快速标定。     

基于GPS技术的火控雷达基准测量系统

介绍火控雷达基准测量系统的硬件组成、软件功能,并进行了精度分析,给出坐标转换模型和对火控雷达性能指标进行评估的方法。     

基准站偏差对GPS静态相对定位影响的研究

GPS静态精密定位试验中,由于某些原因导致GPS基准站天线抖动,给测量结果引进了系统误差。依据伪距差分定位原理,推导出了基准站坐标偏差对GPS静态相对定位结果影响的数学公式。通过实测数据分析,得出了基准站站址偏差对差分GPS数据精度的影响程度及规律,与推导出的公式完全一致。     

基于空间虚拟点阵的双目视觉测量技术

基于三坐标测量机(Coordinate Measuring Machines)的坐标基准，提出一种新的实现三维坐标测量的基于空间虚拟点阵双目视觉测量技术，该技术通过建立像面空间和物面空间的虚拟点阵的映射关系，实现了小场景的三维面形的非接触视觉测量。实验表明，该方法具有简单、可行，在近距离条件下测量精度高的特点。     

基于多传感器集成的堆场激光测量技术应用

针对采用体积和密度换算测量大型堆场储量时体积计算精度低、数据获取周期长、堆场类型不能统一测量与计算的问题,提出利用高速激光扫描仪、距离传感器、角度传感器及俯仰传感器集成技术,快速获取堆场三维坐标数据,并推导统一的三维坐标求解算法,建立堆场空间三维坐标系解算堆场三维坐标,准确计算堆场储料体积。同时,提出系统建设架构、组成、数据处理方法和需要考虑的问题。该方法有效解决了大型料场现有测量所面临的问题,提高了测量效率、准确性和安全性。在试验条件下,绝对精度达到0.4%。多个项目实例表明,该方法简洁、高效、准确,普通200m的料场一次测量时间不超过20min,测量体积重复测量误差小于0.7%,具有良好的应用前景和推广价值。     

多雷达距离测量空间定位方法及精度分析

针对影响雷达目标定位误差主要是测向系统误差,提出了一种基于多雷达距离测量空间定位方法,并对其定位的精度进行了分析。该方法基于ECEF坐标系,采用多部雷达对目标探测距离交汇的方法,直接计算目标的空间位置,只需要确定各雷达站的大地坐标,就可以给出目标的大地坐标,可以有效解决地球曲率所带来的坐标转换问题,并且不涉及高次方程组和多值解判断,也不涉及迭代初值计算。该定位系统不仅能得到很高的定位精度,同时,作用距离可以很远,能较好地解决多雷达距离测量交汇定位问题。     

工作空间测量定位系统定向参数修正方法

为保证工作空间测量定位系统的现场测量精度,需要在发射站姿态受到温度、震动等环境因素影响时对其定向参数进行修正。提出了一种以固定接收器为基准的定向参数修正方法,通过在工作空间内稳定参考点处安装的冗余接收器监控发射站工作状态并对定向参数进行实时在线修正,采用光平面参数描述的发射站几何模型推导了接收器坐标测量方程。在此基础上,以参考点坐标为已知条件,建立了基于共面约束的定向参数修正量优化方程,给出了平差解算方法。实验结果表明,当采用6个接收器进行修正时,系统坐标测量偏差在0.15 mm以内,满足现场大尺寸坐标测量的精度要求,有效提高了系统的可靠性、实用性。     

基于光电经纬仪交会测量提高GPS精度的研究

针对单频C/A码GPS接收机精度不高的问题,提出一种基于光电经纬仪双站交会测量提高GPS精度的方法。在直角发射坐标系中,利用光电经纬仪测量得到目标的方位角与俯仰角,通过双站交会测量中常用的"水平投影法-L公式"计算飞行物的轨迹,与飞行物实际轨迹对比,求得双站交会测量的误差。GPS和光电经纬仪测量同一目标,将两种方法的测量结果对比,以交会测量精度作为GPS的测量基准,与GPS提供的坐标相比对,求得GPS的测量误差。GPS测量其他位置坐标时,测量结果去除求得的测量误差,得到更精确的坐标。     

基于激光与望远光瞳结合的星间基线指向测量方法

为解决编队小卫星星间基线指向的测量问题,提出了一种以激光与望远光瞳相结合的星间指向测量方法。建立了以迪卡尔坐标系为基准的星间基线指向测量模型,通过分析待测小卫星相对于基准小卫星空间位置发生改变时,待测小卫星特征点在基准小卫星上投影的改变规律,采用在待测卫星上放置一组空间阵列角锥棱镜的测量方案。对运行于不同半径轨道上的两颗小卫星之间的基线测量进行了仿真,最后通过实验对本文提出的方法进行了验证。实验结果表明,本方法可以实现对星间基线指向的测量,其测量结果的扩展不确定度为7.4′(k=2)。     

一种实用的CCD像机标定方法

机器视觉测量系统中,对于短焦距、视场角较大的CCD镜头,图像畸变较大,为了获得高精度的测量结果,需要对镜头进行标定.提出了一种实用的像机标定方法,采用了从畸变像点到理想像点变换的镜头畸变模型,通过优化搜索算法,得到了镜头畸变参数.进行了CCD像机标定实验,实验结果表明,该方法得到的摄像机的内部参数和镜头畸变参数能较好地还原畸变图像.     

惯导辅助的相对导航系统的相对坐标漂移及其组网仿真

在未来战争中，惯导辅助的相对导航系统是引导多军种联合作战竹重要电子设备，系统组网的相对坐标漂移是成员进行精密相对导航定位的关键技术。本文论述了相对坐标漂移的概念和原理，说明了设置相对位置基准的规则，证明了漂移坐标中位置基准的条件定理，推出了漂移坐标方程，得出了几个指导相对定位的推论，并介绍了在漂移坐标系中系统组网仿真模拟方法，是惯导辅助相对导航系统组网相对定位的理论基础。     

水下定位系统中的数据采集和处理

阐述了水下定位系统的原理,介绍了系统中通信接口的软件实现原理和方法,并提出了基于多线程技术的串口通信模型.最后给出在利用水声定位技术将CPS定位向水下延伸的方法中,GPS测量时的坐标转换公式和基准的选择.     

一种新的相机外参数标定方法

为了更精确地对飞机姿态进行交会测量,提出了一种新的外参数标定装置来获得相机参数。首先通过高精度全站仪获得标定杆上圆形标记点在世界基准坐标系下的坐标,然后通过摄像测量仪采集标定杆图像,对其进行高精度椭圆拟合得到标记点在像素坐标系下的坐标,在已知相机内参数的情况下求解世界基准坐标系到相机坐标系的旋转矩阵和平移向量。已知距离标记点验证实验结果表明:相邻点间平均距离误差为0.128 8mm,具有较好的易操作性和标定精度。     

一种局部参考坐标系下的三站时差定位算法

论文针对三站时差定位计算过程中,会出现多解及选解模糊的情况,对一种通过低空基准平台对海地面或近地目标进行探测定位的三站无源时差定位算法进行研究。基于高精度的WGS-84地球模型,提出建立一种基于空中基准站覆盖区域的局部参考坐标系。在该坐标系下,通过坐标变换和近似处理,降低了时差方程中目标点在三维直角坐标系下未知坐标的维数,从而可按照一般三个基准站计算二维坐标的定位算法完成对目标点的三维定位,求解与判断较为容易,保证了计算结果的稳定性。然后通过迭代运算,进一步提高计算结果的精度。通过坐标反变换（线性变换）,可得到目标点在大地坐标系下的定位结果。仿真结果显示,对于我们所关心的目标区域,该算法因为避免了求解四次方程,并且运算过程中各坐标分量的几何意义明显,易于选解,从而解决了三站时差定位计算中常存在的定位模糊问题。该方法无需辅助其它测量信息（如测方位角等）,仿真运算中不存在选解错误的情况,其定位精度满足应用需求。