航海图水深模型用于水下地形匹配定位的选取分析

系统分析了航海图水深模型(DDM)直接应用于水下地形匹配定位的可行性,给出了航海图DDM作为水下地形匹配基准图时比例尺的选取要求。首先,在经典TERCOM算法的基础上,构建基于航海图DDM的水下地形匹配定位算法;然后,将地形标准差不同的2个试验区均匀地划分为100个匹配区,并构建比例尺为1∶20 000到1∶200 000的航海图DDM;最后,分别以这些航海图DDM作为匹配基准图,进行匹配定位试验。试验结果表明:(1)改进后的TERCOM算法可以直接采用航海图DDM作为地形匹配基准图进行匹配定位;(2)为减少误匹配的发生,应选取比例尺大于1∶25 000的航海图DDM作为地形匹配基准图。     

潜航器高度和载体姿态测量误差对地形匹配定位的影响研究

围绕潜航器距海底高度及其姿态测量误差对地形匹配定位的影响展开研究。首先,利用改进的步长迭代法和双三次内插法,实现水下声线的定位仿真;随后采用蒙特·卡洛模拟方法定量分析高度、姿态角测量误差对地形匹配定位精度的影响,进而构建数学函数模型用于描述姿态角、高度与匹配定位精度的关系。最后通过实验,验证该方法的有效性。结果表明,文中建立的模型预测地形匹配误差,可靠性为81.33%,并且其模型计算的定位误差限差的适用性为98%。     

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。     

惯性／地形匹配组合导航系统的一种故障诊断方法

本文提出了一种基于突变点检测的惯性／地形匹配组合导航系统故障诊断方法以提高低空飞行器导航精度和可靠性。同现有的故障诊断方法相比，该方法的假设条件在实际导航应用中是可以实现的。该方法的基本思想是：(1)对地形匹配输出信息进行突变点检测，并将之分割成若干个子区，由此可诊断出在突变点附近地形匹配是否出现故障；(2)利用短时间内的惯性导航信息，对若干个地形匹配子区信息进行故障分析和检验，从而获得地形匹配的正确输出、错误输出以及不确定输出信息；(3)对地形匹配的不确定输出信息继续进行分割处理，直至地形匹配不确定输出信息无法继续分割为止。仿真试验结果和空中飞行试验数据处理结果表明，采用本文提出的方法不仅可以有效地剔除地形匹配故障信息，而且可以很好地界定正确地形匹配输出与错误地形匹配输出。     

三维场景建模中地物与地形匹配方法研究

针对三维场景建模中地物与地形匹配的处理方法问题,分析三维场景建模中地物与地形不匹配产生原因,提出一种改进的解决地物与地形匹配的方法。通过在Delaunay三角网中嵌入地物特征约束条件,实现了地物与地形无缝匹配;通过局部地形修正,对地形影响点的高程添加改正值,减弱了匹配后地形的突变现象,使地形过渡自然。研究与实验结果表明：本文提出的方法较好地适用于精密三维场景建模中面状地物与地形的匹配。     

一种基于M估计的水下地形抗差匹配算法

目的 为削弱观测数据和背景地形模型中粗差对水下地形匹配导航精度和可靠性的影响,提出了一种基于M估计的水下地形抗差匹配算法,显著提高了水下地形匹配算法对粗差(异常值)的抵御能力,确保了稳健匹配导航解的获取。实验验证了该算法的有效性。     

3D Zernike矩在三维地形匹配中应用

本文介绍了三维地形匹配工作原理,提出3DZernike矩在三维地形匹配中应用算法。该方法利用三维地形曲面与其3DZernike矩具有一一对应关系,计算实时恢复得到的三维地形与基准图中参考三维地形的3DZernike矩,比较这两个3DZernike矩之间欧式距离,并以欧式距离最小为最佳匹配原则实现三维地形的精确匹配。该方法充分利用3DZernike矩的性质,将三维地形匹配转换成3DZernike矩匹配。该算法对匹配地形无特殊要求,抗噪声能力强,能实现三维地形的精确匹配。     

基于地理坐标框架下的地物与地形匹配解决方案研究

本文在介绍了一般三维场景建模中地物与地形匹配处理方式的一些欠缺,在此基础上,对地物存在类型进行分类描述,根据地物分类特征,针对此问题提出在地理坐标框架下的地物与地形匹配的解决方案,并与其他解决方案进行对比分析其优缺点,最后根据本文提出的解决方案进行实例验证其可行性与通用性。     

野外地形匹配和重力测量自动布点系统

野外重力测量是精化全球和局部重力场模型的重要手段之一。以我国1∶5万数字高程数据库为基础,结合地形景观生成技术,构建了野外地形匹配可视化及重力测量的自动布点系统。在重力测量布点方案的设计中,给于用户施测区域所属地形及布点点位以直观的认知形式。尤其对于地形较为复杂的山区、特大山区,可对外业测量点位进行优化,减少外业的工作量,提高重力测量的外业工作效率。     

野外地形匹配和重力测量自动布点系统

野外重力测量是精化全球和局部重力场模型的重要手段之一.以我国1:5万数字高程数据库为基础,结合地形景观生成技术,构建了野外地形匹配可视化及重力测量的自动布点系统.在重力测量布点方案的设计中,给于用户施测区域所属地形及布点点位以直观的认知形式.尤其对于地形较为复杂的山区、特大山区,可对外业测量点位进行优化,减少外业的工作量,提高重力测量的外业工作效率.     

利用TERCOM与ICCP进行联合地磁匹配导航

为解决地磁匹配导航中TERCOM算法精度较差I、CCP算法容易产生局部收敛且匹配速度较慢的缺陷,提出了一种联合TERCOM与ICCP的水下地磁匹配导航新方法。对此算法中的粗匹配及其性能进行了分析,同时,对精匹配及改进ICCP算法进行了研究,解决了传统匹配导航算法精度、速度及完备性不能兼得的问题。     

基于航迹线追踪的TERPM定位算法

针对TERCOM（terrain contour matching）算法定位精度对航向误差敏感和算法普适性差等不足,提出了一种基于航迹线追踪的TERPM（terrain profile matching locating algorithm）定位算法。利用INS（inertial navigation system）提供的速度和航向信息对UV（underwater vehicles）的航迹进行追踪,在遍历基准地形时考虑航向误差对数据选取的影响,组合最优匹配的判别方法,提高定位算法的抗噪性。实验结果表明:TERPM定位算法适用于机动UV的精确定位且定位精度对航向误差不敏感;与已有的TERCOM改进算法相比,新算法具有更高的定位精度和更好的抗噪性能。     

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。     

景像匹配仿真的一种新方法

分析了影响景像相关匹配精度的各种误差因素，并给出它们的误差仿真模型，该模型可以适应飞行姿态、飞行器特性，天候等条件变化时的匹配概率估计，并可以与图像特征参数分析方法相结合。实验验证了该模型的有效性，且可以快速地给出影像图的适配性估计图，用于飞行器的航迹规划。     

用遗传算法改进模糊隶属度克里格插值的研究

克里格法是一种应用广泛的空间插值方法,本文研究了指示克里格法和模糊隶属度克里格法,讨论了用遗传算法对模糊隶属度克里格法进行改进的可能性及效果,并在空气污染数据插值中对3种方法的效果进行了比较。实验结果分析表明,遗传算法改进的模糊隶属度克里格插值在结果上要优于前2种方法,且具有鲁棒性较高和适应性较强等优点。     

The decision of the optimal parameters in Markov random fields of images by genetic algorithm

This paper introduces the principle of genetic algorithm and the basic method of solving Markov random field parameters.Focusing on the shortcomings in present methods,a new method based on genetic algorithms is proposed to solve the parameters in the Markov random field.The detailed procedure is discussed.On the basis of the parameters solved by genetic algorithms,some experim ents on classification of aerial images are given.Experimental results show that the proposed method is effective and the classification results are satisfactory.     

The decision of the optimal parameters in Markov random fields of images by genetic algorithm

This paper introduces the principle of genetic algorithm and the basic method of solving Markov random field parameters. Focusing on the shortcomings in present methods, a new method based on genetic algorithms is proposed to solve the parameters in the Markov random field. The detailed procedure is discussed. On the basis of the parameters solved by genetic algorithms, some experiments on classification of aerial images are given. Experimental results show that the proposed method is effective and the classification results are satisfactory.     

基于L-M算法的BP神经网络分类器

以TM图像为例,讨论了基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法的BP神经网络分类器及其在遥感图像分类中的应用。LM算法是梯度下降法与高斯牛顿法的结合,由于利用了近似的二阶导数信息,LM算法比梯度法快。就训练次数及准确度而言,LM算法明显优于变学习率法的BP算法。     

基于CQG2000的吉林省西部地区似大地水准面的建立

针对CQG2000精度无法满足实际工作的情况,提出一种新的重力似大地水准面与GPS水准的拟合方法—残差模型法,利用CQG2000、较密集的GPS水准点,采用残差模型法建立吉林省西部地区似大地水准面模型（JiLin West Quasi-Geoid,JLWQG）。论述建立JLWQG的三角剖分双线性内插算法及其适用性,检测结果表明,JLWQG精度达到了±0.05m,JLWQG在吉林省西部地区基础测绘更新工作中进行了大面积的应用,取得了满意的结果。