基于垂直面阵水下定位的算法研究

当前的DGPS水下立体定位是基于水面上的基线面阵双曲线定位系统,对于信号接收器位于同一个垂直平面内时并没有给出具体的定位模型。利用垂直面阵上信号接收机的几何关系自定义坐标系,通过测边网解算方法计算出它们在所定义的坐标系中的坐标。水下声源发射器发射信号,经过一段时间后,各信号接收器接收到信号,利用示波器和信号处理技术得到各信号接收器接收时刻的时间差。通过建立距离交汇模式的定位模型,解算出水下声源发射器的三维坐标。结合在湖北清江的多目标水声信号识别与检测试验,根据实际测得的相关数据解算出水下目标发射器的坐标。由于此定位方法不需要GPS精密时钟,节约了定位成本。适合船体携带,操作方便。为水下目标定位提供了一个新的方法。     

DGPS水下立体定位系统的解析求解算法

差分GPS水下立体定位系统通过测量目标到两个浮标的距离差来进行空间定位,由于这种双曲线定位模型在进行迭代计算时容易发散,所以本文根据空间浮标和目标的空间几何关系,提出了一种空间双曲线交会的直接算法,该方法能够直接求解目标点的空间坐标,且不存在定位结果的发散问题。     

水下声纳定位浮标阵列解析优化

全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）/声纳水下定位精度主要取决于GNSS浮标阵列构型和声学测距精度。优化水面浮标阵列是提高水下定位精度的重要途径。探讨了GNSS浮标阵列解析优化方法,算例以5枚和6枚浮标布设为例,应用所提方法给出了最优浮标阵列解。基于几何精度因子（geometric dilution of precision,GDOP）最小构型解析方法,通过考虑水下定位GNSS浮标位于水面和存在高度角限制这一约束条件,对水下定位浮标阵列进行了解析优化。由于浮标进行水下定位时是范围性的,还基于区域GDOP均值和方差两个指标对GNSS浮标阵优化问题进行了探讨,并采用数值方法设计了区域GDOP均值最小构型搜索算法。研究表明,虽然存在高度角约束条件,最优浮标阵列几何结构并不唯一,若在此基础上进一步考虑区域GDOP均值和方差最小的目标,则最终可获得唯一的区域均值浮标阵列结构。     

基于ORB-SLAM2算法的水下机器人实时定位研究

随着近几年视觉SLAM的快速发展,为机器人、无人机、汽车等导航定位提供了更多选择。针对当前水下机器人定位技术存在的系统复杂、操作难度大等问题,本文提出了一种基于ORB-SLAM2算法的水下定位方案。利用单目相机作为传感器,构建了单目视觉SLAM水下机器人定位模型,完成像素坐标系到世界坐标系的转换,介绍了ORB-SLAM2算法定位涉及的关键技术。通过水下理想环境试验,对ORB-SLAM2算法在水下定位性能进行了综合评价,通过海洋环境试验证明ORB-SLAM2算法可以有效对水下机器人进行实时定位。     

水下目标卫星导航定位修正技术研究

提出了一种基于小型拖曳浮体进行水下目标卫星导航的原理模型,给出了模型的基本体系架构。为了从水面导航定位结果推算水下目标高精度位置信息,推导了两种定位修正算法,并基于数据融合技术提高了水下目标卫星定位修正的精度。试验结果表明,采用该技术可以较好地满足水下导航的精度要求。     

水下无线传感器网络定位技术研究进展

水下无线传感器网络和浮标网络定位技术是当今海洋测绘领域的新技术。浮标网络定位技术结合了全球定位系统和水声测量定位技术,可有效地为水下目标进行定位和导航。水下无线传感器网络由大量廉价微型传感器节点组成,可用于实时监测海洋环境的变化、节点定位、水下目标定位和导航等。详细分析了浮标网络定位技术的不足,介绍了水下无线传感器网络,深入剖析了水下无线传感器网络定位技术的发展现状,指出了需要解决的技术难题,为水下无线传感器网络的后续研究提供参考。     

非合作水下目标定位的解析方法

新近开发成功的水下GPS定位技术为我国水下高精度导航定位和水下工程的测量提供了坚实的技术保障。针对实际应用中的水下非合作目标的定位中采取的双曲线定位方．法在迭代计算时存在容易发散的缺陷,这里根据浮标和目标的空间几何关系,提出了一种空间双曲线交会的直接解析算法,从而直接求解目标点的坐标,且不存在定位的发散问题。     

水下DGPS定位系统可定位范围分析

水下DGPS定位系统是我国近些年研制的一套水声定位系统,该系统经过了在三亚、抚仙湖等地区的试验,得到了较高的定位精度.利用Argo浮标剖面数据,将海水视为水平分层均匀介质,计算声速剖面,根据Snell定律从理论上推出了理想情况下水下导航定位系统中浮标的可布设范围和水下DGPS定位系统浮标阵的可定位范围.     

基于水下多目标定位的目标识别和辨析处理

在水下多目标的定位过程中,对不同目标发射源的标识和分辨是非常关键的一部分。介绍一种方法,即在目标发射数据的文件头加上一个目标号进行标识。在数据处理中采用三级顺序的数据分离,层层提取,能够分辨出不同目标定位所需的数据。     

GyroUSBL在深海水下定位中的应用

以GyroUSBL系统为例,分析讨论了GyroUSBL系统的工作原理、精度估计、应用范围等内容,介绍了GyroUSBL在深海铺管工程中的实际应用,并对使用过程中影响定位性能的主要因素进行简单分析。     

基于MapX控件实现线切割区域功能

“线切割区域”是地图编辑中一种非常有用的功能，文中在对规则凸多边形、不规则凹多边形、多连通区域3种最基本的区域线切割分析的基础上，给出了一种在MapInfo公司Mapx控件基础上实现线切割区域功能的算法。通过实例可以发现，算法具有实现切割效率高、适应性强的优点。     

水下电缆探测技术浅谈

水域电缆位置探测直接影响到各项水域工程的设计施工安全和保障电力、通信的畅通。本文根据工作经历，对水下电缆探测技术进行了简要分析，提出目前采用的几种方法。     

水库平面位置的测量及界桩测设方法

简要阐述了水库平面位置的测量内容、水库边界桩的测设等技术问题。     

基于等高线的DEM生成算法研究和实现

数字高程模型是近年来发展起来的为地理信息系统提供空间分析和辅助决策的数据基础。随着科学技术特别是计算机技术的迅速发展，DEM在数据获取方法、数据存储和数据处理速度等方面已经取得突破性进展。通过系统介绍生成DTM过程中等高线的离散化方法，DELAUNAY三角网的特性和基于等高线数据的TIN的建立，以及对产生的问题的一些解决方法。     

地理空间可视分析及其研究方向综述

介绍了可视分析的概念和内涵,分析了可视分析与可视化、地理空间可视分析等概念的关系.研究了地理空间可视分析的概念和内涵,在此基础上提出了地理空间可视分析的5个重要研究方向:面向可视分析的地理空间数据转换;多维地理空间数据的深层可视化表达和分析;地理空间可视分析推理;地理空间数据的协同可视分析和决策;地理空间数据可视分析工具的设计和评估.     

线目标间拓扑关系的细化计算方法

拓扑关系的细化计算是生产实践中提出的新的需求,代表了当今空间关系理论研究的趋势。本文从1∶5万数据更新质量检查的实际应用需求出发,研究提出线目标间复杂拓扑关系的分解-组合计算思路;讨论直线段拓扑关系计算的改进平面扫描计算方法;建立根据直线段拓扑关系推断局部拓扑关系的基本规则;给出由局部拓扑关系组合描述线目标间全局拓扑关系的拓扑链模型;将该方法应用于国家1∶5万地图数据库更新中,取得良好的效果。     

基于拓扑关系的TIN生成算法中的边扩展算法

描述了TIN的点、边、三角形之间的拓扑数据结构 ,并阐述了在TIN的生成过程中 ,利用这种拓扑关系进行边的扩展、新形成的三角形有效性判断 ,实验结果表明 ,采用这种拓扑结构的TIN算法比常规的边扩展TIN生成算法在算法复杂度上大为简化 ,提高了TIN生成的速度和效率     

面向不同主题的交通大数据可视分析

大数据时代,交通数据如何更快更准确地实时反映交通状况成为研究热点。使用不同交通数据对不同的研究主题进行可视分析,进而揭示蕴含的交通信息知识,为交通部门提供决策支持。首先,分析了大数据的基本特征,总结了大数据可视分析的研究现状;其次,对交通大数据的基本构成、获取方式及数据类型特点进行详细描述;最后,按照不同的研究主题选择不同的数据源与不同的可视化表达方式,揭示不同研究主题蕴含的交通规律,为交通大数据的自动模型分析提供可靠的可视化知识。