星载合成孔径雷达干涉测量几何精度的数字仿真

本文根据合成孔径雷达干涉测量原理，即根据雷达站坐标、距离、基线姿态和长度误差、绝对相位差与地面点坐标之间的严密数学模型，从一个虚构的DEM数据出发，研究了轨道参数和雷达图像的内、外定向参数对地面点精度的影响；求得了配对的雷达影像坐标、绝对相位差和相对相位差，形成了一套理想的雷达影像的几何数据。在这种理想的雷达影像几何数据的基础上，试验了INSAR中雷达站位置误差、基线姿态和长度误差、距离误差、绝对相位差的误差对地面点几何精度的影响。结果表明，各项误差因素中，影响最大的因素是基线姿态误差。     

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。     

在全能仪上进行空中三角测量的精度估算

本文所讨论的问题是在全能仪上进行空中三角测量时,对加密点位高程及平面位置精度估算问题。用以进行航线模型大地定向的外业控制点,假设为航线网两端各具有一对。在高程精度估算时也推导了根据六点进行大地定向的情况,那就是航线网两端及中央附近各具备有一对控制点的情况。在推导某任意加密点的点位误差时,本文的基本思想是首先求出该点所在处的一对象片,由于误差累积所产生的各外方位元素的总的误差。然后将这对象片从航线中孤立起来,使用在这一个单独象片对内的误差关系公式,以求出所求点的点位误差。本文推导航线网中误差传播的关系是尽可能要求严格的。本文作者认为这样做,虽然推演公式是比较麻烦,但是结论还是一样的简单。这样在实用上并没有加重计算工作量,而可以有更正确的理论基础。这样所建成的理论基础也会有利于今后的若干研究和应用,例如对系统误差的讨论,对有物理方法测定摄影外方位元素情况下的精度讨论,以及在倾斜摄影情况下的误差讨论等。     

SAR单图像定位原理

根据理论，SAR单图像是无法实现严格意义上的定位，本文介绍的方法是基于地面高程已知条件下的SAR单图像定位原理。即在已知雷达站轨道参数的条件下，如果SAR图像目标点像坐标和对应的高程或者是对应的地面数字高程模型已知，则可应用本文介绍的方法求得该点对应的地面坐标。     

基于三维GIS的天气雷达组网信息平台的构建

采用基于三维GIS的全球展示模型,结合雷达站点建设信息,全方位立体化的展示了全国天气雷达的总体布局;采用气象行业专用的以雷达站点为中心的极坐标参考系,建立起单个雷达站点的局部三维探测模型;采用雷达组网拼图技术,实现了全球模型下指定高度的雷达探测范围自动制图。     

一种特殊的航线间公共点的提取方法

在分析拉普拉斯和高斯拉普拉斯原理的基础上,结合blob特征的理论知识和充分的参数适应性的实验分析,根据空中三角测量中航线间公共点的特殊性,提出了一种特殊的航线间公共点的提取方法,能够提取不受摄影时间、太阳高度角等外界因素干扰的局部特征,解决了全自动空中三角测量的关键问题。     

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。     

基于数字高程模型的天气雷达选址软件设计

针对各型天气雷达大量建设部署,却仍缺少准确直观判断单站雷达净空环境和组网雷达探测盲区分析软件的问题,设计开发了一种基于数字高程模型的天气雷达选址软件。软件使用雷达站点、数字高程模型、遮挡障碍物等地理信息数据,处理绘制单站雷达遮蔽角图、等射束高度图及组网雷达等射束高度拼图。通过Python语言编程,结合数字高程模型计算雷达站点的遮挡仰角、遮挡方位与等射束高度最大探测距离,分析所选站址净空条件。利用湖北省天气雷达网作为实际应用背景,与视程客观分析软件展开结果比对。实验结果表明：天气雷达选址软件应用数字高程模型等地理信息数据可算出拟选站址四周的遮挡情况,显示天气雷达的实际探测范围,为雷达建设组网提供技术支撑。     

巧用GIS空间叠置分析计算遮蔽角

雷达在某个方向上发现目标的最小高低角叫遮蔽角[1]。快速准确计算出气象雷达各方向的最大遮蔽角能够为雷达站的点位和天线高度提供设计依据。本文以某机场为例,在不考虑植被或建筑物高度的提前下,利用等高线数据,采用GIS的空间叠置分析功能快速计算该机场气象雷达每隔2。5°方向的最大遮蔽角。相比传统的断面计算法,GIS空间叠置分析方法大大提高了工作效率,希望能够引导读者注重GIS在工作中的应用。     

数字摄影测量相机在航空摄影测量及大比例尺数字化成图中的应用

分析了数字摄影测量相机(DMC)在航空摄影测量及大比例尺数字化成图中遇到的问题,如摄影比例尺的选择;数字解析空中三角测量野外像控点间航向基线数、旁向航线数、区域网总航线数的确定;摄影测量平台软件的选择;对计算机硬件的要求;摄影精度、加密精度、成图精度等.     

用A_5测图仪的改变光束法和用无扭曲模型法加密控制点精度研究的初步报告

本文的内容是研究用A_6自动测图仪的改变光束法和用无扭曲模型法加密控制点的平面位置和高程的精度,以便与其他室内加密控制点的方法所得的精度相比较,供作业单位作为选用哪一种室内加密方法的理论和实际依据。本文分为实验情况和理论分析两部分。前者在A_5上测定两对方格片,两对山区的象片和一条航线;另外用同一条航线按无扭曲模型法进行加密,并作出实际精度的比较。方格片的量测是用来检定仪器的误差对高程的影响,山区象对的量测系供检查立体量测仪上测定高度的精度。理论分析部分对光束改变后所构成模型的高程偏差作出详细的分析,推求出改变光束作业用转换离心距时高程误差随着象对内高差的增大而加大的计算公式。此外还推求出估计空中三角锁预期精度的新公式,该公式对于确定野外控制点的距离是必要的,本文所推导的公式与实验所得精度很接近。     

GPS定位技术在航空摄影中的应用

以下是国家土地测量局在航空摄影方面ＧＰＳ技术的应用目标：－为飞行员提供飞机在计划航线中的位置信息以便导航。－实现在预定的位置上自动曝光。－确定在预定的位置上自动曝光。－确定空中摄影机在曝光时的坐标。在１９８９年，１９９０年和１９９２年，用Ａｓｈｔｅｃｈ接收机做实验，以期获得ＧＰＳ在这方面应用潜能的一种概念。开发了用于导航和实现预定位置自动曝光的微机程序。在１９９１年航摄期，使用的飞机就装备了ＧＰＳ     

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。     

中国星载降水测量雷达首次校飞试验-雷达性能指标分析

2010年9月-10月成功开展的中国首次Ku/Ka双频星载降水测量雷达校飞试验,获得了宝贵的机载雷达实测数据和地面、海面同步观测数据,以及热带降雨测量卫星所携带降水雷达的同步观测数据。本研究给出了校飞试验中获得的Ku/Ka双频降水测量雷达探测结果;对Ku/Ka频段机载雷达与车载气象雷达数据进行了点对点比较,计算了定量指标,从统计意义上表明观测的一致性;并对比分析了校飞雷达数据与星载降水雷达数据,揭示降水测量雷达仪器的降雨探测能力;利用降雨和晴空海面实测数据给出了Ku/Ka频段雷达探测灵敏度和实际距离分辨率的分析结果,验证了Ku/Ka频段降水测量雷达的性能指标。     

一种更严密的双介质立体摄影测量折射改正算法

提出一种更严密的双介质立体摄影测量物方坐标折射改正算法。该算法用水下目标的空中同名直线光线公垂线段的中点作为摄影测量交会点的理论位置,解决了空中同名直线光线延长线不相交情况下摄影测量交会点不存在导致的点位关系不确定性问题,使摄影测量交会点到真实物点的坐标折射改正公式能够严格推导出来。分析了空中同名直线光线不相交情况对物方大地坐标折射改正的不利影响,研究了摄影测量交会点与水下真实物点的相互位置关系,推导了水下目标点的水深和大地坐标计算公式(即折射改正公式),通过WorldView-2立体影像浅海海底地形测量试验对算法的正确性和测量精度进行验证。研究表明,不论水下目标的空中同名直线光线延长线是否相交,该算法都是适用的,且能显著改善水下目标的高程测量精度。     

基于差分GPS无人机交叉航线设计精度研究

GPS辅助空中三角测量被广泛应用于无人机航空摄影测量。本文结合实际项目,对低空无人机搭载小相幅单反相机使用GPS辅助空中三角测量技术,对同一测区规划南北航线和交叉航线,采用稀少像控布设方案,使用Pix4D Mapper软件空三加密,得出GPS辅助空中三角测量的精度与像控点分布和数量的关系。最后通过对检查点的精度分析,得出使用无人机搭载差分GPS快速制作大比例尺地形图方法的可行性结论,这对于低空无人机航摄系统应用于大比例尺地形图测量意义重大。     

空中目标探测系统信号处理增益分析

针对利用全球导航卫星反射信号(GNSS-R)进行空中目标探测时,信号微弱无法可靠接收的问题,该文提出了一种计算信号处理增益的方法。通过合理设置信号处理算法参数,保证了对微弱信号的后续处理。首先对GNSS-R信号接收链路进行了分析,计算得到了当目标的雷达散射截面(RCS)变化时对应的目标回波功率范围;然后对空中目标上升、平飞和下降三种飞行状态双基地雷达系统几何模型进行了研究,给出了3种飞行状态下对应的有效探测时间,为接收机后续相干/非相干累加算法的处理时间提供阈值限制;最后在阈值范围内,选定合适相关时间,分析了经过相干/非相干累加处理后的反射信号输出信噪比范围。结果表明:在有效探测时间的限制下,相关处理时间取0.6s时,处理后的信噪比在10dB左右,满足一般码跟踪环所需的门限要求,可以保证接收机后续数据处理的顺利进行。     

长航线区域网GPS辅助空三生产大比例尺地形图的有关问题探讨

随着GPS技术的不断发展,GPS辅助航空摄影测量越来越成熟。简要介绍基于SWDC-4数码航空影像的GPS辅助空中三角测量的有关知识,研究和分析摄影测量过程中影响高程精度的主要因素,重点讨论长航线大区域网控制构架航线、外业控制点的布设方案及对应成图精度。通过1∶500地形图的实际作业,表明GPS辅助空中三角测量可以明显减少地面控制点,大幅提高外业像控测量工作的效率。对于平坦地区,当区域网控制布设方案适度时,测图精度依然能满足规范要求。     

基于瞬时水深模型的最短时间航线自动生成算法

优化的海图航线设计是舰船安全、经济航行的先导和基础。本文提出了一种基于瞬时水深模型的最短时间航线自动生成算法。基于海图静态水深和海域潮位模型,构建瞬时水深模型,动态提取碍航区,并进行航线可行性分析;利用动态规划思想,进行最短时间路径搜索;采用矩形包络分析、相近节点搜索和冗余点删除等策略,进行航线优化。实验表明：本文所提算法,能动态分析航线可行性,搜索最短时间航线; 与传统的最短时间航线算法相比,所提算法可提取航行时间更短的航线;所提取的最短时间航线,与舰船航行的起始时间和舰船航速相关。     

提高卫星三线阵CCD影像空中三角测量精度及摄影测量覆盖效能

利用数字模拟方法,进一步探讨了类似MOMS-02参数的卫星三线阵CCD影像单航线、航线首末4角隅设一个控制点(以下简写为单航线4控点)的空中三角测量高程精度低的问题。研究得出,宽高比特别小(1:9)只是原因之一,更主要的因素还在于平差整过程数学关系带有近似性(包括EFP法和定向片法)。提出了改善精度的措施,并拟订了提高卫星三线阵CCD影像空中三角测量精度及摄影测量覆盖效能的系统。模拟计算表明,航线长度可以≥2B,在有外方位元素或无外方位元素少量控制点条件下,不论二线交会区,还是三线交会区均可达到高程精度为6m的摄影测量成果。