车载GPS虚拟观测值求解航向角方法

如何提高利用GPS获取车载系统航向角的精度是当前研究的热点之一。本文介绍了一种利用固定基线长的双GPS天线求车载航向角的新方法,该方法针对GPS的误差特点并结合"当前"统计模型,建立了适合航向角滤波的系统方程,然后利用卡尔曼滤波来消除航向角噪声,并且将基线长约束引入模型建立虚拟观测值进行处理。结果表明,该方法显著地提高了的航向角精度。     

自适应渐消卡尔曼滤波及其在SINS初始对准中的应用

卡尔曼滤波常常被用于惯性导航系统初始对准算法,其使用前提是对系统状态进行建模,从而得到比较准确的系统噪声和观测噪声统计特性。在模型失配和观测噪声干扰的情况下,常规卡尔曼滤波会出现精度下降甚至发散,从而影响初始对准精度。针对这一问题,提出了一种新型渐消卡尔曼滤波算法,引入了多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整,设计了基于新息向量统计特性的滤波状态χ2检验条件,使渐消因子的引入时机更加合理,算法的自适应性得到增强。将改进的卡尔曼滤波算法应用到惯性导航系统的初始对准问题中,仿真试验和实测数据试验结果表明,与常规渐消因子滤波算法相比,新算法可以有效提高滤波精度及鲁棒性。     

GPS辅助激光陀螺捷联惯导系统动基座对准实验研究

对GPS辅助下的激光陀螺捷联惯导系统的动基座初始对准进行了实验研究。首先给出了车载SINS／GPS组合导航系统误差模型,然后利用Kalman滤波器对SINS和GPS的车载动基座实际测量数据进行了离线的半实物仿真。仿真结果表明,动基座对准能够在10分钟以内快速实现,但是达到的对准精度与静基座对准相比稍差。     

简化5级-CKF在SINS大失准角初始对准中的应用

针对大失准角情况下,利用3级-CKF进行SINS初始对准性能不高的问题,提出5级-CKF算法。在系统模型噪声和量测噪声均为加性噪声且量测方程为线性方程时,推导了简化5级-CKF算法,步骤需要在Kalman滤波的基础上利用5级容积采样点对非线性状态方程的状态及其方差进行预测。采用SINS静基座初始对准仿真实验验证算法的有效性,结果表明:简化5级-CKF对任意失准角都是有效的,失准角较小时,3级-CKF和简化5级-CKF的对准精度和收敛速度性能相近,但简化5级-CKF的数值稳定性更高;失准角较大时,简化5级-CKF较3级-CKF具有更高的收敛速度和对准精度。     

车载三维激光扫描系统在公路断面测量中的应用

探索了带有GPS/IMU的车载RIEGL VMZ—1000三维激光扫描系统,采集公路线路测量的三维点云数据,对其进行噪声消除、坐标转换、三维建模等处理,实现对公路线路纵横断面图的测绘的技术方法,并通过生产项目对该技术方法予以应用和验证,对应用中应注意的关键问题进行了总结。     

车载三维数据采集系统的绝对标定及精度分析

针对GPS/INS/CCD相机集成的车载三维数据采集系统,给出了系统精确的直接定位方程,并将罗德里格矩阵用到系统的绝对标定中,推导了定位方程中所需的相机坐标系和惯导载体坐标系之间的平移与旋转参数的求解公式。然后,根据误差传播定律,推导了X、Y、Z三个方向上的坐标误差公式及点位误差公式。实验结果表明,本标定方法意义明确,计算过程简单,具有较高的标定精度,对实际应用具有重要的价值。     

三维激光扫描仪和车载移动测量系统在工程测量中的应用

根据规划部门对市政道路、桥梁及隧道等基础设施竣工后的管理要求,以及满足项目绿化等工作量的结算,本文将地面和车载三维激光扫描技术相结合,辅以常规测量手段做补充,以双碑大桥及连接隧道工程竣工测量为实例,讨论了三维激光扫描技术在规划核实测量中的应用。通过三维激光扫描技术获取的激光点云数据,为数字化城市建设和可视化管理提供了数据基础。     

一种改进的UKF算法在捷联惯导初始对准中的应用

Unscented卡尔曼滤波具有精度高、稳定性好、实用性强等特点,因此UKF算法逐渐成为处理非线性滤波问题的有效方法和导航系统中数据处理与信息融合技术的研究热点。但是UKF具有计算量大、效率低等缺点,因此限制了UKF在实时导航中的应用。针对这一缺点,本文提出了一种改进的UKF算法,该算法可以减少UT变换中Sigma点的计算数量,从而提高运算效率;推导了改进的算法公式,给出了适合该算法的初始对准非线性模型,并分析了其精度,用实测数据进行了验证。结果显示,改进的UKF算法性能与传统UKF相当,但效率提升了40%左右。     

车载三维激光扫描技术在园林绿化数据采集中的应用

近年来,多个城市相继开展园林绿化数据采集工作,提高园林绿化信息化管理能力。但常规测绘手段采集园林绿化要素存在作业效率低、错误率高的缺点,无法完全满足园林绿化数据采集的要求。本文以泰州市园林绿化数据采集项目为例,介绍了车载三维激光扫描技术在园林绿化数据采集中的应用情况,包括作业方法、数据处理与应用、精度评估、效率分析和经验总结,讨论了采集过程中异常情况的处理方法,为园林绿化数据采集方法进行了有益的尝试。     

零角度修正在GNSS/INS组合导航中的应用

研究了静止条件下零角度修正在GNSS/INS组合导航中的应用。分析了静止条件下载体航向角解算漂移的原因,给出零角度修正的具体表达式。通过更改卡尔曼滤波量测方程的方法实现航向角误差修正,并用实测数据进行实验验证。结果表明,在静止条件下单独使用零角度修正可以提高载体的航向角精度,并利于垂向陀螺零偏的估计;在零角度修正基础上结合零速修正技术,航向角精度可以进一步改善。     

车载式三维信息采集系统中多坐标系统转换实现

863课题“近景目标三维测量技术”中,扫描仪极坐标系统如何向当地坐标系统转换是系统急需解决的关键问题之一。课题中涉及到多个坐标系统,本文提出一种多坐标系统转换方法,通过建立起多个坐标系统之间的转换关系,最终实现扫描仪坐标系统向当地坐标系统转换。实验结果表明,转换方法可靠,可满足系统精度要求。     

车载移动测量系统在城市树木普查中的应用

针对城市树木普查,现有的采集和管理方法浪费大量的人力和物力,难以实现数据的快速更新和科学管理的问题,该文将车载移动测量系统应用于城市树木普查工作。介绍了该应用的工作流程,阐述了数据采集、处理的具体过程,实现了基于ArcGIS二次开发软件平台自动或半自动提取树木的平面位置和确定树木冠幅、胸径、树高和树种等属性的功能,并且集成城市树木数据库与街景系统,实现城市树木可视化监测,以及精细化、动态化、信息化的管理。     

基于模板阴影体算法的矢量数据在三维场景中的绘制

提出一种基于模板阴影体算法的矢量数据绘制方法,实现矢量数据在三维场景中的高质量实时叠加显示。南于该方法基于屏幕空间,所以具有像素级的精度,不会出现传统的基于纹理方法所产生的绘制走样现象;而且不受地形几何数据的约束,其执行效率与地形数据的复杂度无关,仅取决于矢量数据本身的复杂度。详细论述基于模板阴影体算法矢量数据绘制的关键技术,并通过试验验证该方法的有效性。     

多进制小波在矢量地图数据压缩中的应用

矢量地图数据压缩在地形环境仿真、制图综合、GIS等研究中具有重要作用。利用多进制小波变换理论和矢量地图数据的特点,提出了基于多进制小波变换的矢量地图数据压缩的模型和方法,并从理论上分析了多进制小波变换与二进制小波变换的相互联系、区别及多进制小波变换所具有的优良特性。在对实际数据试验的基础上,分析了利用多进制小波变换得到的矢量地图数据具有多层次、多细节、能够保持良好形状结构特征的性质。     

多源矢量空间数据可用性评估的可视分析

本文将可视分析引入到多源矢量空间数据可用性评估中,为用户提供探索发现数据可用性的环境.在论证可行性的基础上,制定了多源矢量空间数据可用性评估可视分析应遵循的基本原则.在反映多源空间数据的同时,根据用户需求确定评估内容,触发相应模型计算并可视化表达,将用户需求、人脑认知通过交互界面和计算机算法模型相结合,允许用户按照自身...     

矢量地图数据简化研究进展

从传统矢量数据简化算法及基于并行技术的矢量数据简化算法两方面进行分析,将当前传统的矢量数据简化算法:Douglas-Peuker的简化算法及演化、Li-OpenShaw简化算法及演化、渐进式的简化算法及演化、基于小波理论的简化算法及演化和简化质量的评价,在基于并行技术简化算法研究的基础上,指出矢量数据并行简化和简化算法的智能化、感知化、自动化是矢量数据简化研究发展的趋势。     

矢量空间数据版本管理插件

本文在不改变原有矢量空间数据库结构和内容的条件下,设计了矢量空间数据版本库,并基于GIS平台实现了数据版本管理插件。该插件截获GIS平台软件发出的矢量要素编辑消息并进行处理,在不改变已有软件和原始矢量空间数据的前提下,实现了矢量空间数据库版本管理的功能,能够记录对矢量数据的增删改操作和每个图层的版本历史,并且能够进行版本回溯。本插件具有开发工作量小、即插即用和对其他GIS功能透明的优点。     

一种三维GIS矢量数据结构的研究--以矿山应用为例

本文针对传统数据结构的不足,借鉴二维矢量数据结构,并结合矿山实际情况,提出了用六组拓扑结构来刻划：点－结点,弧,环,曲面,体域和复杂地物之间的拓扑关系。引入“层次树”来动态维护这六组拓扑结构。最后针对一典型的矿山实体,给出了基于这六组拓扑结构的完整描述。实践证明：用本文所提出的六组拓扑结构能够很好地刻划出矿山实体的特点,“层次树”的引入则可大大减少数据维护所需的辅助操作。     

LiDAR系统中偏心矢量的误差分析与研究

偏心矢量误差是LiDAR系统中数据处理时众多误差源之一。针对偏心矢量产生的原因,调查研究测量偏心矢量的方法、不同处置方案的量测精度和对最终激光点云及影像定位所产生的影响,最终得出在特定精度要求下应采用何种量测方案。该研究有助于在满足制图要求条件下选用快速有效的测量方法获得偏心距。     

车载激光扫描系统在地籍测量中的应用

针对地籍测量要求精度高、现势性强等特点,该文将当前具有速度快、效率高等特性的车载激光扫描系统应用于地籍测量中,介绍了原理,并对其在地籍测量中的应用进行了阐述,包括外业数据采集和内业的数据解算及成果输出。通过实例操作和精度验证,分析了车载激光扫描系统运用在地籍测量中的可行性,为车载激光扫描系统更广泛的应用提供参考。