基于TERCOM算法的重力匹配

研究了利用地形轮廓匹配(TERCOM)算法进行重力匹配辅助导航,分析了TERCOM算法对不同重力场分布区域的适应性。模拟试验证明,TERCOM算法简单易行,当重力场粗糙度达到3.7 mGal时,重力测量误差超过3 mGal,定位误差也在1个格网单位以内,粗糙度和坡度方差与匹配定位精度的强相关性是选取匹配区域的较好指标。     

辅助导航中等值线匹配算法仿真试验研究

等值线（ICCP）匹配算法是辅助导航中的一个重要匹配算法,但目前缺乏本算法的系统仿真试验。本文对ICCP算法在地形辅助导航中的应用进行了正交实验设计,按照设计方案进行大量仿真研究。通过对仿真结果的分析,得出等值线匹配精度的主要因素。     

无线电高度与数字地图辅助导航算法研究

无线电高度表和数字地图的组合构成地形轮廓匹配 (TERCOM )辅助导航系统 ,它是一种飞行导航定位的重要手段 ,由于地形辅助导航不依赖卫星导航系统、不受外界干扰、具有自主导航的功能 ,故近年来获得了迅速发展。本文对传统的地形匹配算法进行了如下改进 :利用实测高程序列和预测高程序列与基准图分别进行匹配 ,对飞行器进行实时定位并对下一时刻的航迹进行预测 ;利用递推和分层匹配策略提高配准效率 ;利用多判据组合匹配提高定位的可靠性。根据本文所提出的数学模型 ,并用外场飞行数据进行了匹配测试 ,结果证明该方法提高了地形轮廓匹配的可靠性和精度 ,取得了很好的效果。     

地磁匹配导航算法研究

文中首先研究了基于点的地磁匹配导航算法,这种算法一次定位时间太长,不能满足导航系统对实时性的要求.针对基于点的地磁匹配导航算法的缺点提出了基于向量的地磁匹配导航算法,这种算法满足了导航系统对实时性的要求.基于点的地磁匹配导航算法和基于向量的地磁匹配导航算法都是基于单点的匹配算法,这决定了它们有共同的缺陷:匹配结果可能不...     

地磁匹配导航算法研究

针对基于点的地磁匹配导航算法一次定位时间太长,不能满足导航系统对实时性的要求的缺点,提出基于向量的地磁匹配导航算法,满足导航系统对实时性的要求.基于点的地磁匹配导航算法和基于向量的地磁匹配导航算法都是基于单点的匹配算法,这决定了它们有共同的缺陷:匹配结果可能不唯一.针对这一点提出基于Monte Carlo的地磁匹配导航...     

地磁匹配导航算法研究

提出一种MonteCarlo方法和均方差算法（MSD）相结合的匹配算法,并将本算法用于地磁匹配导航中。该方法根据惯性导航系统指示的位置从地磁图上提取参考地磁数据,将地磁测量数据进行若干次随机干扰后和参考地磁数据使用MSD算法进行匹配,得到若干个匹配位置,取其均值作为最终匹配位置。仿真结果表明本算法可行。     

地形高程匹配导航标准体系研究

在分析地形高程匹配导航技术发展现状和应用领域的基础上,系统梳理了地形高程匹配导航现有相关标准。在研究已有标准体系结构的基础上,提出了地形高程匹配标准体系新的框架结构;并根据技术的发展趋势,对急需制定的标准内容提出了意见和建议。     

地形危险区域确定方法的研究

如何利用地形辅助导航给出的准确定位信息和速度信息检索存储的数字地图，预测出前方危险的地形区域，是地形辅助导航有待解决的问题。本文提出了一套地形特征分析自动确定地形危险区域的方法：首先提取出描述地形危险区域的一组特征，例如地形坡度变化度，地形粗糙度，地形高程变化率，地形最大高差、地形斜率均方值以及高程均方值等，然后通过地形特征的分析获得地 危险区域，实验结果证明了本文方法的有效性。     

基于卫星测高数据的重力匹配导航仿真

介绍了重力匹配导航的研究背景和工作流程,设计了基于中国沿海实际重力异常数据的仿真试验模型。采用多模型自适应卡尔曼滤波与绝对平方差两种不同的算法,在两条具有不同重力异常变化的航行线路上进行了仿真试验,验证了重力异常匹配的技术可行性。     

基于HHT降噪的潜艇地磁匹配算法

潜艇在地磁导航时各种干扰磁场的存在会使导航精度降低。为消除干扰磁场的影响,提高地磁匹配导航的精度,提出基于HHT降噪的潜艇地磁匹配算法。算法首先对地磁数据利用HHT方法进行去噪处理,在此基础上采用Hausdorff距离算法进行地磁匹配导航。给出算法的具体流程,并进行仿真验证。仿真结果表明,算法能够较好地消除各种地磁噪声的影响,从而提高潜艇地磁匹配的精度。     

地面起伏对成像及雷达景象匹配的影响

景象匹配是飞行器导航与定位的一种重要手段,其中的雷达图像匹配由于具有全天候的特征而受到人们的重视.在分析了实时雷达图像成像方式的基础上,具体分析了地面高程起伏对雷达图像构像的影响,并进一步推导出在实时雷达图像上,图像像点位移与地面高程起伏的具体关系;以及为了保证一定的匹配定位精度,对于实飞地区地面起伏的定量要求.同时还对导航定位匹配所用的参考基准图受地面高程起伏的影响情况进行了定量的分析,并对理论情况和实际图像进行了计算分析与比较,最后得出在给定匹配精度的情况下,生成参考图时对成像区域内点之间的高差限制要求.     

地形起伏对雷达景象实际匹配影响初探

雷达景象匹配由于具有全天候的特征,在飞行器导航与定位中受到重视,但因为地形起伏影响,实际地物在雷达景象上的成像会发生变形与移位,这将影响实时雷达景象与参考基准图匹配的精度。根据实时雷达景象的成像方式,利用参考基准图模拟出地面平坦条件下的模拟雷达图一;并利用DEM数据,采用纠正方法,在该模拟雷达图上引入地面起伏因素的影响,得到地面起伏情况下的实际成像——模拟雷达图二。试验中,将同一地区的两类模拟雷达实时图分别与参考基准图影像进行匹配,比较匹配的结果,针对其匹配差异分析地面起伏对雷达景象匹配的实际影响,最后得出结论——实际地面在雷达图上的成像特征是影响匹配的最主要因素,地形起伏对匹配的影响与地面特征的分布有关,只有起伏区域存在明显地物特征时才会对匹配产生影响。     

一种线面组合的水下地形匹配算法

针对当前面匹配算法中采用Hu矩描述海底地形特征时存在细节辨识能力差而导致定位精度较低等问题,提出了一种线面组合的水下地形匹配算法。首先,引入经典TERCOM算法作为线匹配算法,改进其相似性度量方法和匹配区的搜索策略;然后,构造一种基于几何相似性的面匹配算子,用于在地形基准图中选取实测地形模型面的最优匹配;最后,设计一种基于固定阈值的线面算子的组合策略,实现水下地形匹配定位。试验结果表明,相比基于Hu矩的地形匹配算法,本文所提线面组合算法的定位精度明显提高,且稳健性更强。     

位于不同高度的特殊点的高程测量方法研究

介绍一种位于不同高度的特殊点的高程测量方法及计算公式,并推导误差分析公式,模拟位于不同高度的特殊点和不同观测角度、距离对高程测量精度的影响,从而得出一些结论。实例结果表明,该方法具有较强的实用性和可操作性,能较好地测量位于不同高度的特殊点的高程,可以满足工程测量的需要。     

Polarimetric SAR Data Correction and Terrain Topography Measurement Based on the Radar Target Orientation Angle

Topographic variations caused by the range and the azimuth terrain slopes induce polarization orientation changes which cause the polarization to rotate about the line of sight. The existence of these variations reduce the accuracy measurement of geophysical parameters from polarimetric synthetic aperture radar (PolSAR) images. For this reason most inversion studies are best done in area of flat earth. In area which has significant terrain variations require compensation for topography. In real situations, terrain slopes rotate the polarization basis of the polarimetric scattering matrices by an orientation angle shift, and induce significant cross-polarization power. In this paper, two methods have been investigated using the polarimetric orientation angle (PAO): the first one involves the rotation of the polarimetric scattering and coherency matrices to achieve maximum azimuthally asymmetry for polarimetric data compensation to ensure accurate estimation of geophysical parameters in rugged terrain areas. The second approach has been developed which measures azimuth and range terrain slopes that are related to shifts in polarization orientation angle. Terrain elevation maps relative to a plane parallel to the radar line of sight can then be generated by integrating these slopes requiring only one PolSAR flight pass by combing orientation angle estimation and a shape-from-shading technique (SFS) which is mostly used by the computer vision community. Experimental results with C-band polarimetric RADARSAT2 data are used evaluate the data compensation algorithm and DEM generation.     

虚拟地形建模中地物与地形匹配的算法研究

对于大比例尺条件下的地形环境仿真而言，采用贴2维纹理的方式表示地物已远远不能满足定位精度和可视化效果的需要，因为每个地物都是一个清晰可辨的3维实体了。在这种情况下地物模型能否与地形模型相匹配(即虚拟场景中的地物既不悬于地表之上也不陷入地表之下)将直接关系到视觉感受的逼真程度，以及在虚拟场景中对目标实施打击的精确程度。文中就如何实现地物模型与地形模型在数据层次上的匹配提出了一个解决方案，并对具体算法进行了详细阐述。实验结果表明了算法的正确性和实用性，由此说明匹配方案较为行之有效。     

虚拟地形建模中地物与地形匹配的算法研究

对于大比例尺条件下的地形环境仿真而言,采用贴2维纹理的方式表示地物已远远不能满足定位精度和可视化效果的需要,因为每个地物都是一个清晰可辨的3维实体了.在这种情况下地物模型能否与地形模型相匹配(即虚拟场景中的地物既不悬于地表之上也不陷入地表之下)将直接关系到视觉感受的逼真程度,以及在虚拟场景中对目标实施打击的精确程度.文中就如何实现地物模型与地形模型在数据层次上的匹配提出了一个解决方案,并对具体算法进行了详细阐述.实验结果表明了算法的正确性和实用性,由此说明匹配方案较为行之有效.     

基于python数字高程模型地形数据批量提取

首先介绍了python与ArcGIS的特点;然后阐述了基于python提取单个地形因子的方法 ;最后利用python遍历数据文件对所有地形因子进行批量提取,并建立了可视化界面,极大地提高工作效率,同时又避免了人为因素引起的错误。     

基于无人机影像和高程数据的地形构造线确定方法

目前传统的地形数据定量分析在图层提取应用中,存在误差较大的问题,为此提出一种基于无人机影像和高程数据的地形构造线确定方法.通过无人机遥感系统对高程数据进行获取,利用图像灰度化、平滑处理、山轮廓提取以及转化为坡度数据,实现对地形高程数据的预处理.基于坡度数据提取山脊线,借助反地形思想提取山谷线,由此确定地形构造线.实验结...     

CUDA环境下地形因子的并行计算

为了满足栅格数据空间分析的高性能计算需求,本文以坡度计算为例,提出在CUDA环境下将串行地形因子算法进行并行优化的方法:根据地形因子计算过程中无数据相关性,适合进行数据并行计算的特点,将CPU上可以并行执行的计算任务通过CUDA并行处理机制映射到GPU线程块上,从而提高计算效率。试验测试了不同栅格规模下串行算法和并行算法的执行时间差异,测试结果表明,并行地形因子算法的性能明显优于串行算法,在网格规模为12800×11200时,获得最高串-并加速比24.39。