分形原理评估特殊曲线测量精度——以海岸线为例

特长曲线的高精度测量处理一直是地理信息数据处理的难题.海岸线作为空间数据中的最长动态曲线之一,其数据精度依赖于海岸线测量点的采样和分形.本文海岸线测量采用了高精度测量方法;同时基于海岸线分形原理,可以采用增加采样点的方法来提高海岸线的测量精度;最终采用Beizer曲线方法对数据进行加工,生成最佳高精度海岸线.     

三维工业测量系统与工业摄影测量相结合在动态工业测量中的应用

本文讨论了高精度三维工业测量系统和工业摄影测量各自在工业生产中的优缺点。提出了通过将两者配合使用,结合各自优点,使用三维工业测量系统为工业摄影测量提供高精度像控点,进而运用工业摄影测量的实现对工业生产环境中的目标,尤其是动态工业目标及其他需在短时间内观测的大量目标的高精度测量与检测。在实际工业生产测量证明该方法切实有效,不仅解决了复杂环境的动态工业目标的观测问题,且相对于单独使用两种观测方法观测数据的精度有较大的提高。     

RFID辅助INS/里程计的人员定位在数字矿山中的应用

井下人员定位是实现数字矿山的重要组成部分。INS/里程计组合系统用于井下定位已经无法满足高精度的需求,且两类传感器均存在累积误差,因此,提出一种利用射频识别(RFID)辅助的INS/里程计的人员定位算法。首先介绍了INS/里程计组合定位的系统状态模型和观测值模型,给出了RFID辅助模型的观测值,为提高传感器组合稳定性,引入联邦滤波器,给出基于RFID辅助INS/里程计的人员定位系统具体流程,最后进行模拟实验,验证了算法的有效性。结果表明,通过RFID提供的高精度位置观测值能有效提高INS/里程计井下人员定位效果,联邦滤波器提高了滤波的收敛速度和精度,平面精度提高了1/3左右,确保了井下人员长时间定位的精度要求。     

高分辨率光学遥感卫星反射点源像点提取方法

像点提取精度是高分辨光学遥感卫星几何定标精度的关键因素之一。本文提出一种基于轻小型、自动化反射点源的像点提取方法,以参数化高斯模型拟合获取点源影像的像点坐标。在轨试验结果初步表明,反射点源法所提取的像点坐标的共线误差小于0.001像素,比例常量的相对标准偏差优于5‰,与质心法等常用方法提取的点源像点坐标相比较,精度优于0.05像素。反射点源不仅能够实现高精度的像点提取,而且还能够实现高分辨率光学遥感卫星的高精度几何定标与像质评价,对提高我国航天遥感立体测绘精度具有重要意义。     

哈苏H4D-60相机投影中心位置精确测定方法研究

提出了一种精确测定数码相机投影中心位置的方法,详细介绍了其工作原理和实施方法。利用Metro In经纬仪三坐标测量系统和Metro In-DPM数字工业摄影测量系统的高精度测量特点,提高了控制点坐标测量精度、控制点标志中心像点坐标量测精度并实现了相机的高精度标校。在一个试验里完成了高精度相机标校和投影中心位置精确测定,实现的投影中心位置测定精度优于5 mm。     

测量机器人动态测量技术及应用研究

研究测量机器人动态测量技术。在基于测量机器人软件内核开发的基础上,提取测量机器人毫秒级高精度的内部时间,使时间的分辨率由秒量级提高到毫秒量级;通过实验测试,给出单次测量时间和测量时滞的定量结果,使测量时刻的精度由1秒提高到几十毫秒;对影响动态测量精度的相关因素进行实验分析,为优化测量方案和提高动态测量精度提供重要参考依据。实践表明,基于测量机器人开发的动态测量系统,在50m尺度上,对2cm/s的低动态目标,可以实现±2mm精度的无接触精密动态测量。     

CEI在飞船交会对接中的应用

实现运输飞船与目标飞行器的交会对接是我国航天领域要实现的目标.短基线相位干涉测量(CEI)是一种被动测角跟踪方法,具有基线短,布网灵活,实时性好等特点,比较适合飞船交会对接任务中的航天器实时和准实时的高精度定位与监控.分别采用单一绝对滤波器和相对滤波器对远、近程导引段进行实时的轨道监控.仿真结果表明:远程导引段的相对轨道位置精度可达十米级,速度精度可达厘米/秒级,满足精度指标.在近程导引段,当其初始轨道精度为50米时,相对轨道位置精度可达m级,速度精度可达cm/s级.目标航天器的初始轨道精度对相对轨道精度影响很大,需考虑采用绝对滤波器加相对滤波器方案解决这一问题.     

基于容错型联邦强跟踪滤波的多星座组合导航算法研究

在多星座组合导航应用于高动态场景时,由于受加速度变化范围大、动态噪声和观测噪声难以准确预测等因素影响,常规联邦滤波估计精度将会严重下降甚至发散。针对这一问题,提出将强跟踪滤波算法应用到容错型联邦滤波器中,构成容错型联邦强跟踪滤波器。对COMPASS/GPS/GLONASS组合导航系统进行的仿真结果表明:该算法设计灵活,容错性强,对高动态目标有较强的跟踪能力,能够显著提高导航定位的精度和可靠性。同时,由于组合应用了无重置联邦滤波结构和渐消矩阵一步次优算法、残差χ2检验算法等实用算法,使得该算法整体计算量适中,易于实现,具有一定的工程实用价值。     

基于Kalman滤波的星载双天线InSAR基线误差估计

星载干涉合成孔径雷达（InSAR）基线的高精度测定是获取地面数字高程信息的关键技术。对双天线InSAR系统,采用光学相机和激光测距仪相结合实时动态测量基线。由于存在仪器误差和几何误差等,为满足干涉基线的确定精度,基于基线测量系统,构建状态方程和测量方程,并结合天线支撑臂模态分析,设计了Kalman滤波器,确定干涉基线的长度和指向。模拟仿真结果显示,该滤波器能够有效地估计干涉基线长度和指向,满足基线确定精度要求。     

利用光学跟踪与结构光扫描相结合的高精度测量方法

结构光扫描测量是广泛应用于精密生产制造的方法之一,相对于常见测量方法具有较高的点密度、点位精度,以及非接触测量的优势。针对常规的结构光扫描测量存在的测量范围小、路点示教耗时烦琐等不足,本文提出了一种光学跟踪器与结构光扫描仪相结合的测量方法。利用光学跟踪器实时测量结构光扫描仪的空间姿态,将扫描点云实时转换至同一坐标系中,实现了大尺寸、高点密度、高精度实时测量。通过反射面型面的非接触测量试验对该方法的测量精度进行评价。试验结果表明,对于直径为3.1 m的大型反射面,扫描结果与数模的最佳拟合RMSE最小为0.067 mm,优于型面制造要求的0.15 mm精度,可满足高精度的工业生产制造精度要求。     

相机检校控制场像点坐标自动定位与高精度量测

针对三维控制场相机检校中像点坐标的量测精度和效率较低的问题,该文研究在三维控制场物方控制(编码)点三维坐标已知的情况,通过对编码点自动识别与定位,借助直接线性变换(DLT)方法计算影像投影变换参数,实现影像控制点像点坐标自动初定位。通过边缘检测、最小二乘椭圆拟合、最小二乘直线拟合等步骤,实现控制点像点坐标的高精度定位量测。试验表明,此方法可实现控制点像点坐标全自动高精度定位量测,定位精度达0.04像元,提高了相机检校的精度和效率。     

基于GPS RTK技术实现海上三维高精度动态测量

介绍利用GPS RTK技术获得的两点间高精度的GPS基线向量,实现海上三维高精度动态测量原理、方法及步骤。     

自适应滤波在环火探测器脉冲星自主导航中的应用

脉冲星自主导航技术能够提供连续、高精度的导航定位信息和高精度的时间标准,能为深空和星际飞行器的自主导航提供有效技术支撑。针对如何提高环火探测器自主导航的精度,并为其提供快速、可靠的导航信息,本文设计了一款自适应扩展卡尔曼滤波器(AEKF)滤波器。仿真数值实验表明,探测器的三个轴向位置精度能够迅速收敛,X轴向收敛精度优于1 000m,Y、Z轴向收敛精度优于350m;三个轴向速度精度也能经过数十个历元后稳定在0.05m/s以内。此外,AEKF能够有效克服滤波初始状态偏差的影响,较快地获得相当精度的状态估值。     

国家速滑馆动态高精度施工测量关键技术及应用

国家速滑馆建筑结构在空间上的不规则性、多样性、复杂性及超大规模给施工测量带来较大的难度,因此,加强对动态高精度测量技术的研究和应用,是实现施工过程各专业、各环节高精度搭接的重要基础。国家速滑馆动态高精度施工测量关键技术解决了不均匀作用力下大跨度马鞍形索网同步张拉困难的技术难题;突破了特大异形柔性结构屋顶预制、安装和调控精密测量关键技术,实现了精密工程测量从静态到动态、离散到连续的转变;形成了模型驱动的一测多用高密度网状排管表观形态高效测量新方法;解决了受阻或封闭环境长距离连续面超高精度地坪标高测量难题,有效指导了施工作业,为2022年冬奥会速滑项目的开展提供了保障。     

基于星载数字滤波器的分段式预失真优化方法

卫星导航系统可以为全球各类用户提供高精度的导航、定位、授时服务,导航信号质量是影响系统服务性能的重要因素。导航载荷发射信道的非理想特性会引起导航信号的幅频特性和相频特性的变化,因此需要通过预失真手段对通道特性进行补偿。北斗三号卫星在数字段配置了预失真滤波器,但是由于受到星上资源有限以及宽带预失真算法精度不高等因素的制约,导航信号质量在预失真调整过程中很难快速收敛到指标范围内。本文设计了一种基于星载数字滤波器的分段式高精度预失真方法。在宽带滤波器已有的参数基础上,按权值和调整需求进行动态地、精细化地预失真补偿,使得关注的重点指标收敛精度更高。该方法经过了20颗卫星的在轨验证,是在轨导航信号质量优化的重要技术手段。     

联合多台GPS观测值计算动态定位GPS高程的改进方法

RTK(实时载波相位差分)技术的出现让GNSS在测量领域独领风骚,同时随着GPS接收机的更新换代支持多GNSS系统混合接收,联合计算,使得GNSS的应用效率和精度都有很大提高。目前,GPS RTK的动态解算精度已经达亚厘米级,能够运用在众多高精度测量及施工领域,如海底隧道沉管对接、高铁轨道测量等。但在高精度动态安装施工中,单台GPS RTK定位往往面临精度及可靠性问题。本文在海底沉箱对接GPS控制高程的施工中,就如何提高动态GPS高程精度及可靠性提出了一种利用多台GPS观测相关性的特征来计算改进控制高程精度及可靠性的方法,以达到水下设备高精度安装对接的安全可靠高效施工的目的。     

数码相机控制点的自动定位检校

为简化控制场相机检校中的人工量测控制点的繁琐工作,提高相机检校精度,本文提出一种方法:只需均匀量测少量控制点的像方坐标获取相机检校初始参数,便可通过动态模板匹配实现单影像相机检校的控制点高精度自动定位检校。实验证明此方法检校精度与人工量测检校精度相近。     

利用运动恢复结构技术生产无人机正射影像的精度分析

随着无人机影像处理技术的不断发展,地理信息成果逐渐呈现出多元性.为快速了解大范围区域概况,实现整体规划部署,往往需要快速生产高精度正射影像图.本文旨在降低地理信息成果对地面控制点的依赖,结合现阶段发展的高精度差分型无人机系统,引入计算机视觉的运动恢复结构运动恢复结构(Structure from Motion,SFM)技术,实现影像位姿参数的一致性优化.以此为基础,经多视角前方交会,提高空间定位精度,进一步生成高精度数字正射影像.实验结果表明,与传统POS辅助空中三角测量相比,基于SFM技术所生产的成果精度更高,且大大降低了对地面控制点数量的需求,具有一定工程应用价值.     

小型延时多普勒雷达高度计

延时多普勒雷达高度计（Delay Doppler Radar Altimeter,DDA）是采用孔径合成技术进行高度测量的雷达高度计。与传统雷达高度计相比,DDA沿航迹方向分辨率提高了10倍,发射峰值功率降低了10dB,测高精度提高到2cm。采用DDA技术可以使仪器测量精度更高、空间分辨率更高、功耗更低,易于实现小型化。DDA代表了新一代的卫星测高技术,特别适合海洋、海岸带和极冰的测量。该文就DDA测量机理、波形仿真和精度分析进行了研究。     

GPS高程拟合在煤田矿区控制中的应用

根据 GPS 高程拟合在煤田矿区控制中的应用成果,从已知点高程精度、GPS 点大地高精度、拟合似大地水准面精度3个方面,分析了 GPS 高程拟合的精度,总结了提高 GPS 高程拟合精度的方法。