顾及姿态偏移的重力梯度卫星姿态确定方法

针对卫星在轨温度变化导致GOCE卫星星敏感器视轴夹角相对于地面安装矩阵计算结果存在5″～9″的系统偏移,并且单星敏感器低精度分量会因坐标系变换存在精度混叠现象的问题,该文设计了一种构建温度响应函数模型校正星敏感器间相对姿态偏移的多星敏感器组合方法,有效削弱了在轨温度变化对星敏感器的观测影响,以及单星敏感器低精度分量对高精度分量的混叠效应。结果表明,多星敏感器组合有效克服了单星敏感器低精度分量的影响,提高了重力梯度张量的分离精度,顾及姿态偏移校正进行多星敏感器组合后,减小了姿态误差影响,重力梯度观测张量的迹精度提高了14 mE,与欧洲空间局发布的数据5 947.811 mE精度相近。     

基于星敏感器的遥感卫星姿态确定仿真系统实现

为了在地面实验中研究基于星敏感器的遥感卫星姿态自主确定相关技术,本文在基于星敏感器的遥感卫星姿态确定半物理仿真系统工作原理的基础上,对整个系统的总体及各模块进行了详细的设计,最后建立了该半物理仿真系统,为多种目的服务.整个系统的建立能够为基于星敏感器的遥感卫星姿态确定技术新方法、新思路和新方案的研究提供参考.     

基于星敏感器的航天器姿态估计

星敏感器是一种高精度的姿态测量仪器,本文在分析星敏感器姿态测量原理的基础上,利用序贯平差方法确定航天器姿态并予以实现.仿真结果表明,该算法能满足实时姿态确定的精度要求,且降低了数据存储量,节省了存储单元,具有较强的灵活性.     

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。     

“天绘一号”卫星星敏感器精度分析

基于双星敏感器光轴夹角在惯性空间保持不变的特性, 探讨了利用在轨测量数据, 分析星敏感器测量误差、安装参数误差及卫星结构变形的方法, 给出了相应的数学模型。通过实际计算, 验证了方法的可行性。     

Tycho-2星表读取及恒星视位置计算研究

为了建立高精度的恒星视位置计算模型,该文基于FORTRAN语言对Tycho-2星表进行读取,并分别绘制J2000.0时刻全球和中国区域恒星分布图;建立了一个新的恒星视位置计算模型,对天顶望远镜实测CCD星像进行处理,并与NOVAS-F程序的视位置计算结果进行比较,以此验证新的计算模型的可行性。实验结果表明,新的恒星视位置计算模型精度符合精密天文大地测量标准。     

提高恒星相机姿态计算精度及可靠性的有效途径和方法

恒星相机姿态计算精度及可靠性是衡量恒星相机性能最重要的指标。给出提高恒星相机姿态计算精度和可靠性的几种方法和途径,并进行姿态角整体可靠性和整体精度指标的分析试验,为获取高精度姿态测量精度提供理论参考。     

基于FPGA的P-H法星上解算卫星相对姿态

针对目前星上遥感图像实时处理只能实现低级别算法的情况,提出了基于现场可编程门阵列（field-programmable gate array,FPGA）的P-H法星上相对姿态实时解算模型。该模型不仅避免了传统基于欧拉角的复杂三角函数计算与初值估算,还降低了迭代次数。试验选用FPGA（V7 xc7vx1140t）作为实时解算的硬件平台。在FPGA实现中,采用64位的浮点数据结构和串行/并行相结合策略;并采用LU（Lower-Upper）分解-分块算法实现矩阵求逆。试验结果表明,该模型的迭代次数比基于欧拉角的少了13次。该模型在FPGA和计算机的实现结果相差仅为5.0×10-14,加速度比为10。另外,该模型可广泛适用于实时性要求高的图像处理领域。     

利用轨迹数据进行道路网更新及轨迹融合

随着经济的快速发展,城市道路网更新迅速,道路网数据对于交通规划和城市发展具有重要意义。本文提出了一种基于轨迹数据的道路更新及轨迹融合方法。首先使用几何最短距离分析和隐马尔科夫模型来提取失配轨迹,然后使用基于Delaunay三角网和基于山脊线相结合的轨迹融合方法,提取出新增道路骨架线,对得到的骨架线进行显化和延长处理,使其融合到现有道路网中。试验结果表明,采用基于Delaunay三角网和基于山脊线相结合的轨迹融合方法,能够提高新增道路的生成效率,改善道路网的更新效果。     

基于用户轨迹的POI个性化推荐算法研究

为了实现兴趣点(POI)的个性化推荐,本文针对用户轨迹中的含有大量冗余点的问题,探讨了利用POI和公交数据对用户轨迹数据进行压缩的算法。研究了传统的协调过滤推荐算法后,提出一种基于用户轨迹的加权Top N推荐算法(User TN)。实验结果表明,推荐结果的准确率、召回率和个性化程度都优于传统的协同过滤推荐算法,证明了本文方法的有效性。     

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。     

基于轨迹数据的移动对象分类识别研究

随着卫星定位技术和移动互联网的不断发展,全球范围内产生了大量不同类型的轨迹数据。通过对不同环境中收集到的轨迹数据进行挖掘,研究移动对象的行为特征,进而实现移动对象的分类识别,对于掌握居民出行规律、国家安全和国防军事具有重要意义。本文首先介绍GPS轨迹数据的内容及具体的应用场景,并在此基础上分析轨迹数据的主要特征;然后,详细阐述轨迹数据分类识别过程中特征提取和分类建模的研究现状,并总结现有的研究方法和发展趋势;最后,对基于轨迹数据的移动对象分类识别存在的问题与挑战进行了讨论。     

基于航迹线追踪的TERPM定位算法

在进行海上作战态势分析时, 通常需要剔除目标海域内对态势分析影响较小的非作战目标, 只保留参考价值较高、作战相关的目标航迹数据。现有的行为规律挖掘方法大多是基于聚类的思想, 作用于非作战目标清洗问题时工作步骤较为复杂、效果较差。结合态势分析需求, 基于相似重复记录检测的思想, 通过定义多维度记录匹配相似度(multi-dimension record similarity, MDRS), 提出了一种海上非作战目标实时清洗方法。通过对多维航迹数据的相似重复检测, 实现对非作战目标的实时清洗。在仿真军事场景上进行实验分析, 结果表明所提方法能够实时、有效地检测出海上非作战目标。     

基于多重运动特征的轨迹相似性度量模型

针对目前只能对单一运动特征（速度、方向等）进行轨迹相似性分析的不足,提出了基于多重运动特征的轨迹相似性度量,该度量对于分析和理解移动对象的运动行为和规律具有重要意义。将其应用于基于多重运动特征的运动序列模式发现。该相似性度量借鉴数据立方体的思想,将多重运动特征时间序列进行量化和符号化表示,在多重运动特征值域空间中计算两字符间的距离作为字符间替换代价,最终以加权编辑距离作为相似性度量。将该相似性度量与谱聚类方法相结合进行运动序列模式发现。实验以飓风数据为例,通过气象文献中飓风的发生与运动规律验证了模型的有效性。     

基于图像表面积的分形布朗运动分数维算法研究

针对数字图像的特点,提出了一种计算图像表面积的简单方法。在此基础上,根据分形布朗运动理 论,提出基于图像表面积的分数维计算方法。用遥感图像上几种典型地物的图像窗对该方法进行了实验,并 与其他几种常用的分数维计算方法进行了比较。实验表明,本文提出的方法与理论预期相符合的程度高于其 他分数维计算方法。     

Drifter轨迹与FVCOM模型轨迹对比数据处理方法的研究

Drifter监测洋流轨迹与FVCOM模型模拟轨迹对比可以发现模型不足,进而优化模型,对比的精度制约着模型优化的程度。针对Nearest洋流轨迹对比数据处理方法精度不高的问题,提出将Wachspress Interpolation、BP神经网络和加权平均3种数据处理方法用于drifter漂流轨迹与FVCOM模型轨迹对比,用分离速度与距离比作为精度指标。结果显示Wachspress Interpolation数据处理方法在分离速度与距离比方面都优于其他3种方法;BP神经网络受训练样本区域大小、样本数据影响以及模型点匹配限制,对比精度最差;Nearest与加权平均法对比效果介于两者之间。实验结果表明新提出的Wachspress Interpolation方法对比精度更高,更加适用于Drifter轨迹与FVCOM模型轨迹对比,该研究结论可应用于后续的模型优化。     

基于惯导／天文高精度定姿方法

研究了利用惯性导航系统与天文导航系统进行组合定姿的方法,构造了惯导/天文组合导航系统的状态方程和量测方程;采用卡尔曼滤波技术设计了惯导/天文组合定姿算法.设计飞行器的典型飞行轨迹,通过数学仿真对该算法的有效性进行了验证.结果表明,天文导航能够有效地补偿惯性导航因陀螺漂移带来的误差,非常适用于飞行器的高精度定姿.