城市复杂环境下GNSS/INS组合导航算法研究

针对城市环境下GNSS车辆导航存在卫星信号易受影响的问题,利用GNSS/INS组合算法提高复杂环境下城市车辆定位性能。基于城市环境下实测GNSS数据评估分析定位结果,使用GNSS/INS组合的常规卡尔曼滤波算法实现卫星失锁区域导航。同时,提出一种基于新息的自适应卡尔曼滤波算法,可有效增强卫星数较少及信号干扰严重区域的车辆导航定位能力。该方法利用量测与预测的关系构造自适应因子,改善定位精度。结果表明,常规卡尔曼滤波可在20 s卫星信号失锁情况下保证亚m级导航精度,自适应卡尔曼滤波算法在卫星信号受到严重干扰时,其定位精度相比于常规卡尔曼滤波算法提高30%,可满足在城市复杂环境下的高精度、高可靠性车辆导航定位服务需求。     

基于GPS信号和Klobuchar电离层模型反演地磁北极

基于地磁对电离层的影响,尝试利用GPS信号和Klobuchar模型估计地磁北极在地理坐标系中的位置,并建立了相应的数学模型。理论分析和数据验证了方法的可行性,如果进行Klobuchar模型的区域化改进和算法的完善,将更有利于地磁北极估计的可靠性和估计精度的提高。     

室内地磁基准图构建的优化算法研究

对比分析4种室内地磁基准图的构建算法,选取两种场景进行实验,并采用均方差、交叉验证法、积分均方误差等评价指标进行分析。结果表明,协同克里金插值算法有更高的精度,但构建速度较慢;标准高斯过程回归有更快的构建速度,但精度略低。因此,对于有高精度需求的场合可采用协同克里金算法;对于实时性要求高的情况,标准高斯过程回归更能满足需求。     

钟祥台FHD观测数据影响因素分析

FHD地磁仪器的观测数据质量主要取决于观测数据的精度以及连续率,数据噪声影响观测数据的精度。对钟祥台地磁观测的主要干扰因素进行分析并提出解决对策,以期为地磁观测数据质量的提高提供参考。     

基于等角边界距离相似性的遥感影像面状图斑匹配研究

基于形态特征的目标匹配是地图空间认知、地表位置自动感知等领域的重要方法。然而,由于不同数据源的遥感影像提取的同一个空间目标在空间尺度和局部形态上存在一定的差异,现有形态匹配算法难以获得较高的匹配精度。本文以等角边界距离编码及相似性算法为核心,提出了面向遥感影像的面状图斑匹配方法。① 从面目标的质心以10°为间隔,顺时针方向从质心向外引36条射线,获取面目标的边缘点,形成等角边界距离编码;② 提出了与该编码相适应的几个综合形态指标,包括自相似度、圆形度、形态复杂度和质心偏移度,并建立了面状图斑相似度算法;在此基础上,结合近邻目标的形态相似度,构建了遥感影像面状图斑匹配算法;③ 从不同数据源的在线遥感影像上提取中国西部湖泊与全球湖泊,开展面状图斑匹配实验。通过实验,发现本文的面状图斑相似度算法相对于按距离采样的相似度算法,召回率提升了13.8%;在添加近邻目标相似度约束的基础上,面状图斑匹配精度达到90%以上。通过算法适应性分析,发现该算法在一定的投影变形下仍能保持一定的匹配精度;如果空间目标及其邻域目标的总体形态和分布接近,不同空间尺度的匹配精度保持在80%以上。本文的研究为地图空间认知、地表位置机器自动感知提供了新的思路和方法。     

基于BP神经网络的地磁变化场预测研究

以现有地磁台站的长期海量观测数据为基础,忽略地磁场成因及众多影响因素的复杂作用机理,对地磁变化场的时空关联性进行分析,挖掘数据中蕴含的规律信息,进一步构建基于BP神经网络的地磁变化场预测模型。通过实际地磁台站的观测数据对模型预测结果进行验证,结果表明,对于任意选取的100组验证数据,均方根误差为4.8 nT,求解精度能够满足一般科学研究对地磁变化场的精度需求。     

基于动态阈值的移动终端GNSS定位阴影匹配算法

阴影匹配算法可在城市峡谷中较好地提高移动终端GNSS定位精度,但是传统阴影匹配算法中用于判断卫星可见性的信噪比阈值为固定单一阈值,无法保证所有卫星可见性的判断正确,从而影响定位精度。针对以上情况提出基于动态阈值的阴影匹配算法,使每颗卫星的判断阈值随卫星几何可见性和信噪比可见性相互校正而改变。通过对手机GNSS原始定位结果及卡尔曼滤波后的定位结果进行两种阴影匹配算法计算及对比分析,结果表明,动态阈值法相对于单一阈值法平均点位误差在标准单点定位时可降低约15.1%,在卡尔曼滤波后可降低22.4%,定位精度均得到提升。     

改进的基于累加投影图匹配的点云配准算法

针对大规模点云数据配准拼接中存在的运算耗时长、结果精度低等问题,提出了一种改进的基于累加投影图匹配的点云自动配准算法,该算法首先将三维点云累加投影到二维平面,之后利用尺度不变特征变换算法匹配累加投影图得到匹配点对。在此基础上,根据匹配点对与三维点云数据之间的关系得到三维点云块,最后利用迭代最近点算法匹配三维点云块得到配准结果。实验表明,与Super4PCS算法和基于累加投影图线特征匹配算法相比,本文算法在车载和固定站点云数据配准中都能得到有效的结果,针对大规模点云的处理速度能够提高20倍以上,且能将配准精度提高到0.1 m以内。     

地磁匹配导航中适配区的选择

对地磁匹配导航中适配区的选择进行了研究,给出了选择适配区的基本原则,研究了基于磁场特征参数 和基于地磁特征参数信息熵的适配区选择方法,结果表明基于地磁特征参数信息熵的适配区选择方法更有效,更适合作为适配区的选择标准。     

复杂环境下基于GPS+BDS-3的PPP/INS/ODO组合导航性能分析

针对复杂环境下单一导航定位技术存在精度低、可靠性和完整性差的问题,提出一种GPS+BDS-3的PPP/INS/ODO组合导航方案.采用GPS+BDS-3双系统观测数据,推导无电离层组合PPP模型,进一步给出PPP/INS/ODO组合模型并分析时间异步及杆臂误差的处理策略,结合里程计测速信息和非完整性约束信息,提高组合导...     

试论海船船员的适任考试与评估

通过《97规则》与《87规则》的对比 ,分析了两者的异同、变化及意义作用 ,结合在实施《97规则》过程中出现的一些问题 ,有针对性地提出了不同的见解和较有新意的建议。     

真实硬件环境下针对椭圆曲线密码体制的简单功耗分析攻击

介绍了一种椭圆曲线密码体制的实现算法,并分析了针对此算法进行简单功耗分析攻击的可行性,在此基础上设计实现了功耗分析平台,利用该平台获取椭圆曲线密码算法的功耗轨迹图,通过对该功耗信号的分析和处理,利用简单功耗分析的方法成功提取了椭圆曲线密码体制的私钥信息。结果验证了简单功耗分析对于椭圆曲线密码系统进行攻击的可行性和有效性。     

基于三维激光扫描仪的边坡形变监测研究

摘 要： 利用三维激光扫描仪获取铁路边坡形变数据，并对点云数据进行体素化处理，利用种子生长法对体素化后的数据进行分类，并拟合其空间参数；通过观测点云数据与目标数据分类结果拟合平面之间的距离，确定边坡形变的具体值；利用扩展卡尔曼滤波对多期数据进行统计分析，得到边坡形变的速率与加速率，预测边坡形变。     

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基于要素的地形图数据更新方法研究

针对地形图数据库更新问题,提出一种基于要素的地形图数据更新方法。根据地形图数据更新的特点,将地形图数据的更新分为变化检测和数据入库两部分,在变化检测中利用缓冲区分析、几何量算等方法检测地形图数据中发生变化的要素,并写入临时库,赋予其特定的属性值,根据临时库中变化要素的不同变化情况,对数据库中的数据进行相应的更新操作。实验表明,本文提出的基于要素的地形图数据更新方法能实现地形图数据的更新,具有较大的应用价值。     

基于GLM-PSO-coKriging模型的地表形变研究

以斜坡灾害易发地带兰州市城关区为研究区,通过PS-InSAR技术提取地表形变点的地表形变速率,反映地质灾害在空间范围内的分布。以协克里金插值为基础,结合广义线性模型（GLM）和粒子群优化算法（PSO）,构建PSO-GLM-coKriging插值模型,以地表形变速率为主变量,DEM,岩土疏松度和NDVI拟合参数为协变量,进行空间插值模拟。与co-Kriging模型和GLM-co-Kriging模型相比较,PSO-GLM-coKriging插值模型具有更高的精度和更好的模拟效果,消除了多维度产生的复杂度,改善了小尺度范围内的插值效果,3个模型的误差分别为1.25 mm/year,0.70 mm/year,0.47 mm/year。因此,通过PSO-GLM插值模型对形变点空白区的插值模拟,对城关区城镇化的规划建设提供一定的数据和理论支撑。     

基于连接载荷的蠕虫检测技术研究

提出一种基于连接载荷相似度的蠕虫检测方法 ,利用汉明距离计算载荷相似度检测未知蠕虫。与最长公共子串算法相比,这种方法更能减少计算资源消耗。并在此基础上,提出结合粗粒度异常检测和细粒度行为分析的检测系统。进一步排查非蠕虫流量,锁定蠕虫报文组,减少相似度的计算量。实验证明,这种方法能够检测出未知蠕虫。     

基于Skyline视频监控系统研究

视频监控系统能够实时获取监控范围的影像,发现被监控目标的即时状态.2维GIS与视频监控的集成逐步走向成熟,但在可视化效果方面远不如3维GIS.因此,结合Skvline软件中的video On Terrain技术提出了一种3维地面影像视频监控新方案,并设计了地面影像视频监控系统的软硬件框架,分析了音视频编码传输原理和视频控制机制,总结归纳了地面影像视频监控系统的关键技术要求,最后实现了3维地面影像视频监控原型系统.     

关于气候变化的哲学思考

从哲学的基本原理出发，引用地史及水文气象资料探讨了全球气候变化问题，指出全球气候一直在变化；气候变化的动力主要在天在地而不在人；当今的气候变化可能只是气候变化总过程中的一个波动阶段而非永远的趋势；且其变幅并未超出历史上气候变化的范畴。因此，不能断言全球气候是因人为排放二氧化碳而日趋变暖：基于上述认识，认为对于不同时空条件下的气候变化应当具体矛盾具体分析、具体解决，进而提出了中国应对气候变化的对策建议。     

基于GML的地图注记表达

地理置标语言GML是一种基于XML的编码语言,用于地理及地理相关信息的建模、传输和存储。本文首先对GML的发展历程作了概要说明,描述了GML文件的组成及其中的系统默认样式模式(defaultStyle.xsd)。利用现有的GML元素定义了地图注记的基本要素,形成了地图注记模式,最后实现了基于GML的地图注记表达。