星敏感器/GNSS定姿系统的联合非线性预测滤波算法

提出一种联合式非线性预测滤波算法,解决该系统在姿态动力学模型误差非高斯分布条件下的多敏感器信息融合问题。从算法结构和估计准则两个方面证明非线性预测滤波(NPF)与Kalman滤波的等效性,分析联合式NPF的算法流程,讨论模型误差方差矩阵的计算方法,给出加权系数矩阵的设计准则;介绍星敏感器和全球卫星导航系统(GNSS)的定姿原理,推导星敏感器/GNSS组合姿态确定系统的联合式NPF滤波模型,分析系统的算法实现流程;进行数值仿真试验,结果表明联合式NPF算法融合NPF与联邦滤波的优良品质,可有效解决姿态动力学模型误差非高斯分布条件下无陀螺姿态确定系统的多敏感器信息融合问题。     

航空数字摄影测量传感器系统新进展

近些年来,随着数字成像技术的快速发展,大幅面框幅式数字航空成像系统和机载三线阵成像系统正得到迅速推广和应用,本文根据数字成像系统的新特点及国内外主要研究方向,参考第21届国际摄影测量与遥感大会中关于该专题的49篇文章,对航空数字成像系统的数据处理与系统集成、Leica ADS40系统、VEXCEL/Microsoft UltraCamD/UltraCamX系统、Intergraph DMC系统、无人机（UAV）数字航空成像系统等研究方向进行了总结。     

基于无线传感器网络的室内定位研究

分析了以接收信号强度为基础的三边测量法和场景分析法两类无线室内定位算法的基本原理,利用无线传感器网络节点在实际的室内环境中对这两类算法进行了测试并对它们的定位精度进行了分析和对比。     

线阵列卫星传感器定向方法的研究

介绍了确定线阵列卫星影像外方位元素的几种常用方法 ,通过试验对各种定向方法所能达到的地面点测定精度作了比较     

基于TinyOS的传感器驱动分析

无线传感器网络在变形监测方面有着广阔的应用前景,而要实现传感器节点的数据采集功能,首先需为各种传感器或者传感器板编写驱动程序。结合专为无线传感器网络设计的嵌入式操作系统TinyOS,对CrossBow公司生产的MTS400传感板的驱动的实现进行分析,可为编写TinyOS下各种新的传感器的驱动程序提供参考。     

卫星敏感器姿态自动测量算法

随着卫星结构日益复杂,星载敏感器的类型和数量进一步增多,现有测量手段无法满足卫星敏感器姿态测量高精度、自动化的要求。本文对敏感器姿态的自动化测量算法进行了研究,提出了基于一维转台、升降支架和加载CCD目镜的电子经纬仪构建自动测量模型。通过解算子系统的运动参数,并依靠马达伺服驱动和视觉引导,实现对敏感器姿态的自动化测量。实验结果表明,该算法不仅能提高测量精度,还能大幅度地提高卫星精测效率,减少人力成本并降低测量工作强度。     

GAINS中重力传感器信息的扰动改正

重力辅助惯性导航系统GAINS(Gravity Aided Inertial Navigation System)是利用地球物理特征信息──重力来完成水下运动载体的辅助惯性导航与定位。为实现重力匹配以校正惯性导航随时间累积的误差,首先必须对重力传感器输出信息进行扰动改正。分析了水下运动状态下重力传感器受到的各种重力扰动,如垂直扰动加速度、水平扰动加速度以及厄特弗斯效应影响所产生的原因,研究了扰动误差模型与INS导航精度之间的关系,并通过计算,提出了可直接以INS输出数据而无需其它外部有源导航信息进行扰动分离的方法。     

星敏感器CCD相机成像模拟技术

星敏感器是卫星姿态确定与控制系统中重要的星上设备。为了能够方便地研究基于星敏感器的星图识别算法,采用恒星瞬时坐标进行星图模拟,讨论了根据空间坐标系的旋转变换以及摄影测量中的共线条件方程;利用计算机仿真技术对CCD相机成像过程进行模拟,得到模拟星图以作为下一步星图识别工作的基础。最后对坐标变换的准确性进行了验证。     

星敏感器CCD相机成像模拟技术

星敏感器是卫星姿态确定与控制系统中重要的星上设备。为了能够方便地研究基于星敏感器的星图识别算法,采用恒星瞬时坐标进行星图模拟,讨论了根据空间坐标系的旋转变换以及摄影测量中的共线条件方程;利用计算机仿真技术对CCD相机成像过程进行模拟,得到模拟星图以作为下一步星图识别工作的基础。最后对坐标变换的准确性进行了验证。     

GAINS中重力传感器信息的扰动改正

重力辅助惯性导航系统GAINS(Gravity Aided Inertial Navigation System)是利用地球物理特征信息重力来完成水下运动载体的辅助惯性导航与定位.为实现重力匹配以校正惯性导航随时间累积的误差,首先必须对重力传感器输出信息进行扰动改正.分析了水下运动状态下重力传感器受到的各种重力扰动,如垂直扰动加速度、水平扰动加速度以及厄特弗斯效应影响所产生的原因,研究了扰动误差模型与INS导航精度之间的关系,并通过计算,提出了可直接以INS输出数据而无需其它外部有源导航信息进行扰动分离的方法.     

双模态微波遥感器的研制

散射计和辐射计是微波遥感信息获取的重要遥感器。文中提出了利用公共高频通道将散射计与辐射计组合成散射辐射计的设计思想,作者根据该思想研制成功了Ｘ波段散射辐射计。文中给出了该散射辐射计的工作原理、工作时序及性能指标。通过野外测量实验证明,利用该思想研制散射辐射计是可行的     

传感器观测服务的性能评估与方法

传感器观测服务是传感网的核心服务,用于管理和获取异构传感器的元数据和观测数据.在一定的硬件和软件条件下,评估传感器观测服务的性能有助于发挥传感网监测目标地物时的最优性能.本文以服务性能的响应时间为评估标准,提出了传感器观测服务性能的评估方法.此方法分别从不同的操作和软件配置等方面进行了响应时间的评估,分析出传感器观测服务中不同操作的性能特征,提高了传感器观测服务的设计与部署效率.     

用于ADS40传感器的多视觉立体匹配算法模型

提出了一种新的用于航空三线阵数字影像匹配的算法模型.该模型能同时匹配任意数量(大于2)的影像,并且在匹配过程中间接地运用了核线约束条件.运用这一算法模型,可以融合不同立体像对的信息并得到最终的决策结果.同时,探讨了影像遮挡问题的解决方法,并以ADS40机载三线阵数字传感器所获取的数字影像为例,对所提出的算法模型进行了实验验证.最后提出需进一步研究解决的问题.     

无线传感器网络在滑坡监测中的应用

针对现有滑坡灾害监测系统的局限性,本文采用了一种基于C/S架构的无线传感器网络监测系统。该系统采用C/S结构,以传感器为基础,以数据采集设备作为过渡,通过无线GPRS网络将数据发送至远端的服务器。本文详细介绍了该系统的系统架构以及软硬件设计,并在实际的实验中对其进行了监测,结果证明,该系统可以很好地完成滑坡的实时、无间断监测。     

基于位姿传感器的户外ARGIS注册技术

针对传统基于计算机视觉注册方法的局限性,提出并实践将GPS与位姿传感器进行组合应用于户外环境下增强现实地理信息系统的注册过程。设计了一套在户外注册单元硬件设备系统,推导阐释了实虚融合坐标转换关系,解决了不同设备间涉及的硬件配准集成问题。实验结果表明,该系统的实时性与准确性指标能够达到校园环境下户外注册的技术要求。     

融合飞控传感器的无人机影像匹配方法

在拒止环境下无人机视觉定位问题中,ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)具有高效、快速、稳定的特点,因而可以作为无人机实时影像与基准图匹配算法。本文针对传统ORB算法不具备尺度不变性,且在特征提取过程中存在特征点分布不均匀的问题,提出一种结合飞控传感器的无人机影像匹配方法。利用气压计与加速计经扩展卡尔曼滤波计算后的高度,通过双性线插值法定量改善无人机实时影像尺度,减少了ORB算法中构建影像金字塔所造成的系统开销,通过四叉树算法对提取的特征点均匀化,最后采用网格运动统计(Grid-based Motion Statistics, GMS)算法进行初次误匹配点剔除,再用随机抽样一致算法(RANSAC)筛选精确匹配点。实验结果表明,本文方法能够有效地减少无人机实时影像与基准图匹配时间,同时可以获得均匀的匹配点对,保持较高的匹配正确率。     

The Sensor Web: systems of sensor systems

Abstract

Global Earth Observing System of Systems (GEOSS) presents a great challenge of System of Systems integration across organisational and political boundaries. One existing paradigm that can address the scale of the challenge is that of the Sensor Web. In this paradigm, the internet is evolving into an active, macro sensing instrument, capable of drawing sensory data from around the globe to the fingertips of individuals. The Sensor Web will support scientific research and facilitate transparent political decision making. This article presents some of the technologies explored and activities engaged in by the GEOSS Sensor Web community, towards achieving GEOSS goals.     

#Earthquake: Twitter as a Distributed Sensor System

Social media feeds are rapidly emerging as a novel avenue for the contribution and dissemination of information that is often geographic. Their content often includes references to events occurring at, or affecting specific locations. Within this article we analyze the spatial and temporal characteristics of the twitter feed activity responding to a 5.8 magnitude earthquake which occurred on the East Coast of the United States (US) on August 23, 2011. We argue that these feeds represent a hybrid form of a sensor system that allows for the identification and localization of the impact area of the event. By contrasting this with comparable content collected through the dedicated crowdsourcing ‘Did You Feel It?’ (DYFI) website of the U.S. Geological Survey we assess the potential of the use of harvested social media content for event monitoring. The experiments support the notion that people act as sensors to give us comparable results in a timely manner, and can complement other sources of data to enhance our situational awareness and improve our understanding and response to such events.     

Role of Aerosol Absorption in Satellite Sensor Calibration

The importance of aerosol absorption in satellite sensor vicarious calibration and/or satellite measurement of physical parameters is reiterated in a sensitivity study performed using a radiative transfer model, with field-measured data as input. Broadband shortwave surface fluxes need to be measured according to new protocols, described herein, to infer atmospheric absorption to improve calibration accuracy to within the plusmn2% stated goal of next-generation sensors such as Visible/Infrared Imager/Radiometer Suite.     

用于ADS40传感器的多视觉立体匹配算法模型

提出了一种新的用于航空三线阵数字影像匹配的算法模型。该模型能同时匹配任意数量(大于2)的影像,并且在匹配过程中间接地运用了核线约束条件。运用这一算法模型,可以融合不同立体像对的信息并得到最终的决策结果。同时,探讨了影像遮挡问题的解决方法,并以ADS40机载三线阵数字传感器所获取的数字影像为例,对所提出的算法模型进行了实验验证。最后提出需进一步研究解决的问题。