基于遥感任务的凹多边形区域无人机航迹规划算法

针对遥感观测的需求与特点,提出一种基于遥感任务的凹多边形区域无人机 (UAV) 航迹规划算法,旨在保证UAV不相撞与区域全覆盖的前提下,总耗时更短. 根据遥感影像获取的特点,采用统一主飞行方向,定点拍摄进行UAV航迹规划. 通过航线分割点求取、多边形划分、UAV分配、碎片多边形合并与UAV再分配以及航点信息求取五个步骤,得到在选定主飞行方向的情况下UAV航迹的优化. 通过选取凹多边形及其凸包的边所在的方向分别为主方向,得到全局最优解. 实验结果表明:该算法能合理分配UAV并进行航迹规划,比传统方法更为高效、适用性更强.      

一种基于双重距离约束的多层次空间聚类方法

以往的双重空间聚类方法通常实现的是单一层次聚类,虽然顾及了地理实体的位置属性和专题属性,但是在实施过程中,实体的空间邻近和属性相似的表示和衡量,使用了不同的变量和标准,降低了算法的效率.文章采用双重距离作为实体间的相似性度量,通过对点实体构建的Delaunay三角网中的边施加同时顾及整体与局部特性的双重距离约束,实现了点实体的多层次空间聚类.通过实际算例分析与比较,验证了方法的有效性.     

基于控制点的目标地理位置快速自动精校正新方法

提出了一种新的基于控制点的目标地理位置快速自动精校正方法,采用了基于局部最大团的错误控制点检测方法及邻近控制点的校正策略,实现了对目标点的地理位置精校正。     

基于GIS组件的航迹标绘系统设计与实现

试验用飞行航迹设计完成后通常需要将各航路点和航段标绘在信息丰富的地图中,用于对航迹是否采用或修改与否进行决策并备案留存。手工标绘一条飞行航迹,耗时一般为15～20 min;基于GIS组件的航迹标绘系统,在VC环境下采用DTIS_MAPX组件,数据接口基于XML技术实现,首次将部队手工标绘改进为程序自动读取数据,标绘飞行航迹,并生成配套图例,成功实现了4 s标绘一条航迹,操作简便高效,提升了部队信息化作战保障能力。     

一种卫星遥感图像目标位置快速精校正的新方法

从遥感图像目标识别处理等应用特点出发,提出一种卫星图像目标位置精校正的新方法。直接在系统级几何校正的遥感图像上检测目标及其附近的地面控制点,然后进行异常控制点检测,最后利用正常控制点对目标地理位置实施精校正。同时提出一种基于局部区域最大团的异常控制点自动检测方法。实验结果表明,所述方法在保证目标定位精度的同时,可显著提高目标地理位置精校正的速度。     

混合智能优化算法的SAR图像特征选择

为提高SAR图像自动目标识别的准确率及实时性,提出了一种基于混合智能优化的SAR图像特征选择算法。首先,采用分形特征对SAR图像进行增强,基于分割后的图像提出了一种基于图像矩的方位角估计方法。然后基于未校正和校正后的图像分别提取Zernike矩、Gabor小波系数和灰度共生矩阵构成候选特征集合,使用遗传算法结合二值粒子群的混合优化算法实现SAR图像特征选择。最后,采用MSTAR数据库验证本文算法的有效性。实验结果表明,优化后的特征集合具有一定泛化能力,一方面提高了SAR目标识别的准确率,另一方面减小了SAR图像目标识别的时间。     

基本矩阵约束下的摄像机畸变校正及像主点确定

针对视觉测量系统中畸变校正过程烦琐、计算复杂等问题,提出了一种基于基本矩阵约束的镜头畸变自动校正及像主点坐标确定方法。基于对极几何的基本矩阵和一阶径向畸变模型构建了两视图同名点约束方程;为解决待求参数过多导致解不稳定的问题,采用分步求解策略分别求解基本矩阵及畸变参数和主点坐标,用RANSAC稳健估计方法求取基本矩阵,用迭代最小二乘优化求解畸变参数和主点坐标,两步交替进行。提出的算法仅使用两张图像即可获取径向畸变参数及主点坐标,可操作性强,且对噪声具有一定的鲁棒性,适用于自然场景图像的校正。     

无人机三维航迹规划改进方法

在地形起伏的复杂环境下进行遥感观测任务需要进行三维航迹规划以适应多变的自然环境,而且在规划航迹时需要考虑减少飞行时间和能量消耗以提高作业效率。本文提出了一种曲面趋平化算法（CSFA）,首先采用准均匀B样条曲面拟合算法对CSFA算法处理后的目标区域DEM进行插值,构建区域的自然环境地形模型;然后为了减少时间和能量的消耗,采用点边式宽度算法计算最优飞行方向,获得最少转弯次数;最后通过摄影测量中的重叠度约束和区域环境地形模型计算三维航带和曝光点。试验通过在不同的航高下建立约束进行三维航迹规划模拟仿真,试验结果表明,本文提出的方法能够缩短航带长度,降低作业能耗,有效地提高了观测任务效率。     

基于面特征的遥感图像几何校正模型

传统的遥感图像几何校正模型是基于控制点建立的。然而在很多情况下,图像的面特征比点特征更易自动提取。提出面特征之间距离的定义及算法,在此基础上利用控制面建立误差方程,实现基于面特征的几何校正。以Land-sat、ALOS和Quickbird影像为例进行了试验,结果表明,本文的方法可用于不同的卫星影像和成像模型。当控制资料不含粗差时,利用控制面和控制点的校正精度基本一致,可达到1个像素以内;当控制资料含有粗差时,基于面特征的几何校正模型比基于点特征的几何校正模型具有更强的容错能力。     

基于GIS的无人飞行器路径规划

在研究无人飞行器路径规划与飞行地理环境关系的基础上，提出了基于GIS无人飞行器路径规划方法，研究了该方法的体系结构和工作流程。应用实例表明，该方法能够有效地解决无人飞行器路径规划问题。     

基于多传感器的民航客机定位

为获取民航客机落地前的高精度位置,本文探讨了一种基于多传感器的民航客机高精度定位方法。在飞机飞行过程中,机载数据记录器会记录整个飞行过程中GPS接收机、无线电高度表、惯性导航系统等传感器数据;在飞机落地后,利用无线电高度表数据、GPS数据进行位置差分,再利用惯性导航数据进一步优化,可大幅提高落地前垂直定位精度。结果表明,通过本文方法在机场跑道入口前2 km,飞机定位精度大幅提高,垂直定位精度可以达米级,满足事后调查需求。     

应用人工免疫算法快速规划3DTF/TA~2航线

针对复杂环境下单(双)机TF/TA2飞行路径规划问题,提出了满足飞机可飞性和可操作性的人工免疫算法飞行航线规划方法;设计了综合3D威胁信息的惩罚函数(亲和力函数);构建了包含动态、静态威胁及不可飞区域的综合威胁模型。据此,设计了不同威胁度环境下的单、双飞行航线,并将人工免疫算法规划的航线与遗传算法进行比较。结果表明,在简单威胁环境下,遗传算法规划时间短、路径较长;在复杂环境下,遗传算法的单机规划失败率极高(大于95%),双机规划失败。人工免疫算法能够为单(双)机规划出一条最优及多条待选飞行航线。     

出租车轨迹数据的频繁轨迹识别

为识别城市交通中的频繁路径,本文提出了一种出租车轨迹数据的频繁轨迹识别方法。该方法首先对轨迹数据进行轨迹压缩,以降低计算复杂度;然后基于最长公共子序列和动态时间规整算法进行轨迹相似性度量计算,利用计算得到的轨迹间相似度生成距离矩阵;最后将生成的距离矩阵结合HDBSCAN算法进行聚类得到频繁轨迹。选取厦门岛内两个区域进行试验分析,结果表明,该方法能够识别出轨迹数据集中的频繁轨迹,进而得到城市区域之间通行的频繁路径,对道路规划、路径优化与推荐、交通治理等应用提供帮助。     

利用双高度层ADS40影像进行区域网空中三角测量

空中三角测量是利用航摄像片与被摄目标之间的空间几何位置关系,根据少量的野外控制点,计算节点的平面坐标与高程以及航摄像片的外方位元素的方法,是摄影测量过程中的重要环节。随着导航定位技术的发展,高精度POS装置被广泛安装到航拍飞机上,用于记录航拍时刻相机的位置与姿态,从而进行辅助空中三角测量。本文研究利用双高度层的ADS40航线影像,结合POS数据,利用一定数量的控制点,基于ORIMA软件进行空中三角测量,并对其解算精度与同一区域单高度层航线影像的空三精度进行比较。     

一种采用图像特征匹配技术的RGB-D SLAM算法

针对复杂环境下运动机器人自主运行的任务要求,提出了一种采用图像特征匹配技术的视觉SlAM算法。相比于传统滤波器方法在机器人长时间运动过程中产生的误差积累,采用了基于图优化的SlAM方法,本文算法分为两个部分：前端和后端。前端负责处理图像数据提取机器人位姿几何关系,首先提取彩色RGB图像的特征点,创建特征点的高维特征描述子,建立特征点的位置对应关系;后端负责表达各时刻机器人的位姿并最大化地消除轨迹漂移问题,根据前端处理所产生的信息,构建一个代表机器人几何位置关系及其不确定性的关系图,通过对图的优化将测量轨迹最大化地逼近真实轨迹,最后生成稀疏点云地图和高精度的机器人运行轨迹。试验表明本文所提出的方法实用性强,具有较高的鲁棒性。     

基于多星座的客机位置网络事后差分系统研究

为了获取高精度的客机位置数据，本文将手持GNSS接收机带上客机，在飞机飞行过程中接收卫星数据，然后利用专用网络事后差分系统对接收到的GNSS数据进行事后差分。由于手持GNSS接收机放置在客机玄窗旁，只能接收到半边天的卫星数据，因此需要对事后差分算法进行优化。将优化后的结果与地面RTK差分结果进行比较结果表明：利用本文算法可以达到分米级高精度定位的效果。     

一种航带间点云高程差超限的校正方法

机载LiDAR技术是点云数据获取的主要技术手段,在飞行作业中受气象条件、飞机姿态、IMU累计误差、基站不均匀等客观因素的影响,会出现航带间点云高程差超限的问题。本文提出一种对航带间点云高程差超限的校正方法,对相邻航带进行整体平差,能有效消除或减小相邻航带重叠区域的高程差异。选择通辽摄区为试验区,对试验区点云数据高程差超限部分进行校正处理,并通过大量外业检查点对点云精度进行检测,最终验证了这一方法的可行性,可在其他项目中推广应用。     

一种GNSS双天线姿态确定及点位标定方法研究

针对难以通过全球卫星导航系统(GNSS)直接测量的目标点位动态标定问题,讨论了GNSS双天线姿态确定的方法,且对存在的由安装误差等因素引起的姿态不一致做了推导分析,提出了一种基于GNSS双天线的点位动态标定原理和试验验证方法,并对点位动态标定的精度进行了分析．通过飞行试验算例分析得出:该方法可实现优于3 cm的动态标定精度,为载体目标点位动态标定提供了一种新的解决方案．      

一种利用改进A*算法的无人机航迹规划

提出了一种改进的A*算法解决大范围三维战场环境的无人机航迹规划问题。针对低空突防中无人机需满足生存率高、耗油量小等要求,算法综合考虑了航线高度、被探测概率、航线长度等权重因子,在该目标空间中搜索一条两个航路点之间的最优航线。同时为了满足UAV安全高度、升降率、转弯半径等性能约束,提出了一系列航线优化算法,得到最终的可飞航线。