基于传感器信息融合的输电线路杆塔稳定性监测方法的理论分析与方案设计

受输电线路覆冰和舞动影响,杆塔稳定性会因为部件的机械形变或机械共振而被破坏,从而威胁输电线路的安全性。因为系统的复杂性,在线监测系统是防治覆冰、舞动的关键技术。论证了采用多传感器信息与智能视频分析相结合的方法监测杆塔部件的机械形变和结构破损可增强检测的准确性、有效性和快速性,给出了杆塔稳定性监测方案。     

基于单UWB融合里程计的多机器人相对定位方法

针对卫星信号受阻,无预设基础设施(定位基站、地标等)环境下多机器人间的相对定位问题,提出了一种基于单个超宽带(ultra-wideband, UWB)融合里程计的多机器人相对定位方法。该方法利用滑动窗口截取历史时刻的多组机器人间测距信息与里程计预测的机器人位姿,构建非线性最小二乘问题,实现机器人间的相对位姿估计;利用扩展卡尔曼滤波算法估计里程计协方差,并将其以加权的方式运用于非线性优化,抑制滑动窗口内里程计累积误差对定位结果的影响;最后,利用图优化算法融合里程计与非线性优化获得的相对位姿作进一步优化,抑制UWB测量误差影响,以获得稳定的相对定位结果。实验结果表明,在6 m×12 m的真实测试环境中,所提方法能够获得0.32 m的相对位置精度和4.16°的相对角度精度,相比于现有多机器人相对定位方案,该方法具有高精度、低成本、部署简单以及定位稳定的优点。     

因子分解二终端网络可靠度近似计算

因子分解算法可以用来计算网络可靠度精确值,但对于大型网络,可靠度精确值的计算非常困难。基于时间和精确度的双重考虑,在精确算法的基础上通过改进得出一种近似算法。实验结果证明,该算法得到的近似值接近精确值,而且计算时间要低于精确算法。     

基坑变形监测中的观测精度及其适用性分析

通过对全站仪和测斜仪的观测值的误差分析并结合工程实际应用比较,分析了基坑边坡位移监测中两种仪器观测精度以及其适用性。充分考虑基坑工程特点,选择合适的观测仪器可大幅提高监测技术水平和安全性。     

智能视频分析在输电线舞动监测中的应用

为了获得有效的测量信息,建立架空输电线舞动自动监测系统,采用图像与视觉分析方法,提出了一种智能视频分析在舞动监测中的应用的系统设计。该方法采用固定于杆塔上的摄像头拍摄杆塔和电缆图像,在电力线上加装参照物的方法增强识别效果,采用智能视频分析算法获得舞动轨迹、幅度与角度。该系统通过ZigBee技术构建无线传感器网络进行可靠通信,采用风光互补供电方式保证野外供电的持续可靠。为输电线舞动的动态监测与预警提供了一种新的方法和思路。     

基于激光雷达与视觉融合的水面漂浮物检测

针对水面清污机器人对漂浮目标的检测问题,提出了一种将三维激光雷达点云数据与视觉信息融合检测的方法.首先,视觉识别部分采用CornerNet-Lite目标检测网络,通过对大量样本的训练实现水面漂浮物的检测,得到候选目标的种类和置信度.然后,通过相机和激光雷达的标定将激光雷达三维点云数据投影到二维像素平面,并根据相对像素面...     

基于激光与UWB序列匹配的目标跟踪

目标跟踪是实现人机交互的重要一环,二维激光雷达探测范围广、精度高,广泛应用于目标跟踪,但是由于缺失语义信息,难以区分外观近似的物体.针对这一问题,提出一种基于激光与UWB序列匹配的目标跟踪方法,使用最近邻算法关联激光聚类,构建物体轨迹,并基于改进的高斯相似度计算物体的激光轨迹与UWB测距序列的相似度,根据相似度大小实现目标的匹配定位.此外,针对目标被遮挡的情况设计重跟踪算法,利用UWB测距信息、目标丢失位置和目标特征模型在环境中搜索被遮挡的目标.利用TurtleBot2机器人平台,在10mtimes10m的室内环境中进行实验验证.实验结果表明,所提出方法能够以8cm的精度稳定地跟踪携带UWB节点的目标.     

融合超宽带方位和距离的移动机器人定位

可靠定位是机器人完成导航和路径规划的前提,机器人通过多个超宽带(ultra-wideband, UWB)基站的测距信息实现定 位,但基站数量不足时定位精度受限。 针对这一问题,提出融合超宽带距离和方位的移动机器人定位方法。 根据方位标准差区 分信号来自基站前方(视场)或背后(非视场),消除方位的前后奇异性。 在此基础上,利用 UWB 距离和方位测量值构建约束函 数,通过图优化算法融合里程计和 UWB 测量数据实现全局位姿优化。 实验结果表明,该方法在 13 m×6 m 的室内环境中,移动 机器人无规则运动能够达到 0. 093 m 的定位精度,比传统的基于测距 UWB 和里程计融合方法定位性能提升了 46%,且具有较 强的鲁棒性。     

基于角度测量信息的移动寻源方法

随着放射源在各领域的广泛应用，放射源丢失事件时有发生。针对单个放射源的搜寻问题，提出基于到达角度的粒子滤波寻源方法来提升计算效率，通过粒子集描述放射源位置和强度，把到达角度引入粒子更新过程，根据粒子相对角选择更新粒子，并完成归一化、重采样和自适应更新。建立观测向量集合，每测量1个新的环境观测数据，即可得到当前所有观测向量反映的放射源最优估计位置，并引导搜寻路径向放射源位置靠近，当粒子滤波满足收敛条件时，对粒子进行加权求和，得到放射源最终的估计位置。仿真实验表明，本方法可应用于移动式寻源，相比于已有粒子滤波方法具有更高的工作效率，其探测区域也显著增加。