无人机航空像片绝对定向非迭代解算方法研究

利用无人机航空像片的模型点重心化坐标和地面重心化坐标构成单位四元数,通过最优化求解绝对定向旋转矩阵,并基于旋转矩阵解算平移参数和比例参数,实现绝对定向的非迭代解算。与传统方法相比,这种方法具有无需初始值、可靠性高等优点。实验结果表明,方法可以得到较高的解算精度,能够满足无人机航空像片定位的需要。     

基于单位四元数的小像幅面阵CCD相机检校

介绍了面阵CCD相机的径向畸变、偏心畸变模型,建立了用于非量测相机标定的扩展共线条件方程.引入了四元数姿态描述方法,利用单位四元数替代外方位角元素(ω,ψ,к)构建旋转矩阵,建立了基于单位四元数的相机标定数学模型.采用室内三维控制场对小像幅面阵CCD相机进行了标定实验,取得了优于0.2个像素的定位精度.     

基于LM方法的单位四元数光束法平差模型解算

以单位四元数描述遥感影像共线条件方程,建立基于单位四元数的光束法平差模型。针对共线条件方程的非线性问题,基于LM(Levenberg-Marquardt)方法解算单位四元数光束法平差模型,并引入丹麦法实现无人机影像外方位元素的抗差估计。基于仿真数据和无人机影像对该方法进行了验证,结果表明:与基于单位四元数的无初值依赖算法进行比较,LM方法具有与单位四元数法相当的可靠性;引入丹麦法方法后可消除粗差观测值对参数估计的不利影响,得到较高精度的外方位元素估值。     

直立式水下驻留平台座底稳定性分析

建立了适用于大攻角状态的水下平台六自由度数学模型,使用四元数替代欧拉角描述平台姿态,以消除某些特殊情况下因平台姿态变化或个别欧拉角不确定性导致的运动方程奇异现象。 基于弹性力学相关理论建立符合海底真实物理特性的弹塑性数值模型,将座底平台-海底间交互作用与平台空间运动模型相结合,预报直立式平台座底驻留后对海流作用的运动响应,分析平台座底稳定性,为后续设计提供参考。     

卫星传感器的地面几何检校模型分析

针对高分辨率卫星 CCD 线阵传感器,分析了像元尺寸变化模型、CCD 在焦平面内旋转变化模型、传感器镜头光学畸变模型;基于 ALOS 卫星的内方位附加参数模型,构建了卫星传感器内方位自检校综合模型;分析了卫星传感器严格成像模型及外方位检校参数内容,给出了自检校光束法区域网平差解算方案;结合外方位元素 PPM 内插模型,利用 SPOT5 模拟数据进行区域网平差实验,实验结果验证了模型方案的可行性。     

一种基于水天线观测的舰船姿态确定算法

利用鱼眼相机对水天线成像实现舰船姿态解算,为海上天文导航提供水平基准。引入两个欧拉角作为姿态参数,提出一种基于高度角约束的水天线拟合算法,推导了详细的公式。采用实测水天线数据对该算法与基于半视场角约束的水天线拟合算法比较分析,结果表明该算法可有效解算舰船姿态,此外,其对参数初值要求更低,且在参数解算内符合精度和鲁棒性上均有所提升。     

块对称三对角不定线性系统的预处理方法

本文研究一类块对称三对角不定系统的预处理技术。把鞍点问题的一种矩阵分解方法推广至块对称三对角不定系统。文中研究了这类矩阵的广义Cholesky分解,利用这种矩阵分解法构造预条件矩阵,证明了新的预条件矩阵使线性方程组具有更小的条件数。最后利用数值算例验证了新给数值方法的有效性。     

基于三维DLT方法的非量测数码相机检校

低空无人机遥感系统应用日益广泛,其一般搭载传感器为非量测型数码相机,为了保证测量精度必须进行相机检校,以确定其内方位元素和畸变差系数。采用室外三维控制场的DLT(直接线性变换)方法,编制了基于三维DLT方法的非量测型相机的检校软件,该软件具备相机检校参数解算和物方空间坐标解算功能。对于室外三维控制场的测量数据和一海岛的无人机航摄数据,分别使用和不使用相机检校参数进行处理,试验结果显示使用检校参数可以获得更好地测量精度,表明了室外三维检校场方案和编制的相机检校软件是正确可行的,可实现非量测数码相机的检校。     

波浪与结构物作用分析的一种高阶边界元方法--自由项和柯西主值积分的直接数值计算

采用直接数值计算方法计算了势流问题高阶边界元方法中的自由项系数和柯西主值积分,建立了波浪与结构物作用的一种高阶边界元方法.通过算例研究了物体表面上固角系数的计算精度和不同网格剖分、不同阶高斯积分点对柯西主值积分的影响.对截断圆柱上的波浪作用力与解析解做了对比,发现本方法具有很高的计算精度,随网格的加密迅速收敛于解析解.     

基于矩阵分解的平差解算方法研究

首先分析了法方程稳定性对平差解算结果的影响。为减弱法方程对平差解算结果的影响,采用矩阵分解方法直接对系数矩阵进行矩阵分解,以求解最小二乘最小范数解替代原来最小二乘的法矩阵求逆运算,从而克服法方程求逆造成的解算稳定性差和病态性问题。实验分析结果表明基于矩阵分解的平差解算精度和可靠性较优。