车载导航系统中的路径诱导模型与数据组织

从介绍路径诱导原理出发,给出了车载导航系统中路径诱导模型和导航电子地图制作中的数据组织方法与应用系统中的使用方法。     

车载摄像机外参数的动态卡尔曼滤波标定法

本文针对结构化道路条件下自主驾驶车车载摄像机外参数的动态实时标定问题,分析了自主车的动力学模型、高速公路的动态道路模型以及车载摄像机的成像模型之间的关系;利用扩展卡尔曼滤波,提出了一种在线动态标定算法,并实现了车载摄像机的实时自动标定。通过实车试验,验证了方法的正确性。     

基于车载LiDAR点云的道路建模研究

车载LiDAR技术作为一种新兴的测绘数据获取手段,广泛应用于城市更新道路建模领域。本文从实际行业生产应用的角度出发,以SSW车载LiDAR获取的点云数据进行道路建模的应用对比研究。分别采用基于TIN滤波后的原始点云建模和基于路边线构建三角面的建模方法。经实验对比分析,分别从建模效果和模型高程方向上进行建模精度的比较,得出车载LiDAR在道路建模中的相关结论,对于生产应用具备一定的参考意义。     

车载激光扫描技术在公路测量中的研究及应用

为了充分挖掘车载激光扫描技术的拓展应用,以西藏那曲地区公路改扩建测量项目为例,针对那曲地区特殊的地形地貌、气候、交通条件,提出利用新型车载激光扫描系统进行公路测量.实验研究车载激光扫描在公路测量中的关键技术以及相较于传统测绘方式的优劣,以揭示车载激光扫描技术在公路测量中的技术难点和经济效益.     

GPS车载导航系统的地图匹配算法

分析了影响GPS车载导航系统数据质量的各种误差,提出采用地图匹配算法来实时提高车载导航系统的定位准确度,给出了误差模型和算法描述以及算法的实现方法.     

无地面控制点的车载激光扫描系统外标定方法

车载激光扫描技术能够高效率、高精度、低成本地获取城市三维地理数据,是最先进的三维地理数据获取手段之一。车载激光扫描系统的精确外标定是获取高精度车载激光点云的前提;通常采用建立三维控制场的方法对车载激光扫描仪进行外标定,该方法灵活性差,且需要耗费大量人力物力建立三维控制场。针对此,提出一种无需地面控制点的车载激光扫描系统外标定模型及参数解算方法,该方法利用车载激光扫描系统对同一地物多次扫描的激光点云需重合作为约束条件,使用LM(Levenberg-Marguardt)最优化算法解算标定参数,使用该方法对车载激光扫描系统进行了外标定,并用实测控制点验证了标定后系统的定位精度。     

一种车载线阵激光扫描测量系统几何标定模型

提出了一一种基于几何关系的车载线阵激光扫描测量系统标定模型。该模型通过严格的数学推导得到了计算车载激光扫描仪两个主要旋转参数的数学模型。基于该模型的标定方法考虑到了主要旋转角之间的相关性,且操作简单易实现。在平坦场地上,仅需一块平板以及卷尺即可进行。实验结果表明,该模型具有较好的稳定性、抗噪性和较高的内符合精度。     

基于车载LiDAR测量系统的地籍测绘研究与应用

以北京四维远见信息技术有限公司的车载LiDAR测量系统为基础,对车载LiDAR在农村地籍测量中的关键技术和工作模式进行探索和总结,提出一套国产车载移动测量系统在农村地籍测绘应用的业务化技术流程。实验区域的示范应用与数据分析说明,该技术和模式先进可行,为车载Li DAR测量系统的广泛应用提供了参考。     

一种众源车载GPS轨迹大数据自适应滤选方法

基于同步高低精度GPS轨迹数据的空间特征和GPS误差分布原理,提出了一种众源GPS车载轨迹大数据自适应分割-滤选模型。该模型首先通过角度、距离约束将完整的车载GPS轨迹数据进行分割,以轨迹分割段作为基本滤选单元;然后通过对比轨迹分割段内GPS轨迹向量与其参考基线间的相似度,按照相似度与GPS定位精度之间的量化关系指导滤选。试验结果表明,该方法可以实现车载轨迹大数据按信息提取精度需求的滤选。     

车载激光扫描测量系统整体误差模型建立及其分析

影响车载激光扫描测量系统的点云定位精度的误差按来源主要分为测量误差、设备安置误差、数据处理误差3类。本文从车载激光扫描测量系统空间基准统一方程出发,推导了车载激光扫描测量系统综合误差模型,并分别研究了激光测距与测角、POS定位与定姿、激光扫描仪的安置参数及尺度因子等对激光脚点定位精度的影响规律。     

基于功能的导航数据模型

为同时实现导航系统核心功能，提出了基于功能的导航数据模型，重点论述了该模型中的导航数据的总体组织原则和导航数据组织模型。试验结果表明，提出的数据模型能方便高效地同时实现导航系统的核心功能，适合于导航系统。     

基于图的语义室内导航模型构建研究

室内空间模型是室内导航的基础和关键所在,针对当前多数室内空间模型在建模过程中只考虑部分导航相关的影响因素,适用范围有限这一问题,结合室内导航特点,综合考虑用户室内移动特征、几何和语义信息表达、路径规划效率3个方面的建模影响因素,提出一种基于图的语义室内导航模型。基于图论的方法构建室内导航概念模型,然后在概念模型的基础上提出具体的几何图模型构建方法和语义信息表达方式,设计图模型中节点和边的数据结构,最后研究将该模型用于不同情景下室内路径规划的具体流程。     

导航应用的按需下载区域网络模型研究

提出了一种导航应用的按需下载区域数据模型。对按需下载模式的技术要求进行了分析,提出了区域导航数据模型的定义及其算法,用UML定义了区域网络概念模型,并与ISO的网络模型进行了一致性检验。通过实际算例证明了方法的可用性。     

航海用DDM向非航海用转换时的整体偏差补偿方法

针对航海用数字水深模型（DDM）向非航海用转换这一问题,提出了一种用整体偏差值补偿来提高转换精度的方法。首先建立航海用DDM整体性偏差值与海底地形复杂因子、海图比例尺之间的关系;其次依据上述关系预先推算航海用DDM的整体偏差值;最后将整体偏差值补偿到转换前的航海用DDM的模型点上,以提高转换后的非航海用DDM精度。试验证明：①所提的方法可行,可提高转换后非航海用DDM的精度;②转换后非航海用DDM精度提高的程度与海底地形复杂因子和海图比例尺有关。     

有限状态自动机辅助的行人导航状态匹配算法

行人导航状态的自动识别是行人导航研究的一个难点问题,对提升行人导航软件服务的精准反馈与改善导航性能至关重要,此方面已有的研究工作很少。本文提出了一种基于有限状态自动机的行人导航状态匹配算法,其核心思想是在识别行人动作基础上匹配行人当前导航状态。利用谷歌眼镜及智能手机采集的多种传感器数据对行人动作进行识别,得到其动作特征参数;然后将行人导航状态分为熟悉、陌生及迷路3类,根据有限状态自动机理论建立状态转移模型,设计基于该模型的行人导航状态匹配算法;最后,实现状态匹配算法,通过试验对该算法的有效性进行验证。试验结果表明,该算法能够较好地识别行人导航过程中的状态转移,其中对熟悉向陌生状态转移识别准确度较高,对迷路状态识别准确度达到90%。     

因子图发展及其在定位与导航的应用技术

因子图作为一种表示因式分解的建模工具,在编码领域、统计学、信号处理和人工智能领域有着广泛的应用．因子图在导航领域的应用研究逐步发展起来．与单一导航系统对比,组合导航系统能够提供更精确、更具鲁棒性的导航结果,但是因其各个子系统的误差特性与工作频率不同的特点,增加了导航系统的设计复杂性．基于因子图的组合导航算法可以有效解决导航信息融合中的传感器异步问题且实现对多传感器的灵活配置,使得系统具有即插即用的特性,在非线性量测条件下可以获得较好效果.导航系统中的状态估计以及信息融合问题可以使用因子图模型表示,基于因子图的和 积算法是组合导航信息融合的主要算法.本文对因子图及其在导航系统中的应用进行了探讨,主要包括:1)因子图的数学理论基础及其相关应用领域;2)因子图在定位与导航领域的发展和应用.      

利用ICCP的水下地磁匹配导航算法

分析了传统水下导航定位方法的局限,研究了基于ICCP的水下地磁自主导航算法。首先,研究了局域地磁场建模方法,认为多面函数构建局域地磁场模型较优;然后,研究了ICCP地磁导航算法,并对其作了改进;最后,以所建立的局域地磁场模型为背景,进行了地磁匹配算法的仿真实验,给出了该算法的精度指标及影响因素。     

基于高阶AR模型的陀螺随机漂移模型

陀螺随机漂移是影响惯性导航和组合导航精度的重要因素。首先用周期函数拟合和小波变换两种方法分别对随机漂移中的周期噪声进行分析和处理;然后对相关噪声建立高阶AR模型;最后将该模型应用在GPS／INS组合导航Kalman滤波中,并对结果进行分析和比较。结果表明,相比于周期函数拟合,小渡变换不仅能够更好地削弱周期噪声的影响,还能够削弱高频白噪声的影响;相比于一阶马尔科夫过程,高阶AR模型能够更好地描述随机漂移中的相关噪声;基于小渡变换和高阶AR模型的GPS／INS组合导航具有明显的优势。     

Finding outdoor boundaries for 3D space‐based navigation

Outdoor navigation is widely used in daily life, but faces various issues related to the fidelity of outdoor navigation networks. For instance, agents (pedestrians) are often guided via unrealistic detours around places without clear paths (e.g., squares) or if there are vertical constraints such as overpasses/bridges. This is partly explained by the fact that the main sources of navigation networks in current outdoor navigation are two‐dimensional road/street networks. Utilizing a three‐dimensional space‐based navigation model, compatible with some indoor approaches, is a popular way to address the above‐mentioned issues. A 3D space‐based navigation model is generated by treating 3D spaces as nodes and the shared faces as edges. Inputs of this model are enclosed 3D spaces (volumes). However, outdoor spaces are generally open and unbounded. This article puts forward an approach to enclose outdoor spaces and mimic the indoor environments to derive a network based on connectivity and accessibility of spaces. The approach uses 2.5D maps and consists of three major steps: object footprint determination, footprint classification and space creation. Two use cases demonstrate the proposed approach. Enclosing outdoor spaces opens a new research direction toward providing seamless indoor/outdoor navigation for a range of agents.     

基于时态数据库技术的导航信息空间关系局部动态更新方法

针对目前导航电子地图生产中导航地图数据生产周期长的问题,提出了一种基于导航数据生命周期状态维护触发器的导航地图数据生产时空动态更新模型。首先基于时空数据库技术构建了导航地图数据生产时空数据模型,构建了导航数据生命周期状态维护触发器,将导航数据空间关系分为一级几何拓扑和二级逻辑拓扑。利用触发器,使得导航数据的任何变更（几何和逻辑）得到有效记录,保证了增量包的有效导出。