GPS/IMU用于航空遥感直接对地定位的原理与方法

阐述了GPS/IMU系统进行位置与姿态测量的基本原理,推导了利用GPS/IMU的导航解计算遥感器瞬时外方位元素的数学模型,并利用机载三线阵影像验证了GPS/IMU辅助直接对地定位的精度潜力。三组ADS40数据直接定位的试验结果表明,GPS/IMU提供的外方位元素具有较高的定位精度,平面精度优于2.5个像元,高程优于5.1个像元,但存在系统性的测量误差,在大比例尺遥感测绘作业中引入少量控制点参与平差仍是必须的。     

IMU视轴偏心角的两步法检校

建立了IMU视轴偏心角模型,重点研究了两步法偏心角检校中基于欧拉角、四元数和微分旋转矩阵的偏心角解算方法,并推导了欧拉角和单位四元数两种模型的线性化公式。实验结果表明,欧拉角模型具有最高的解算精度,四元数模型具有最强的适应性,二者均适用于IMU视轴偏心角的检校。微分矩阵模型仅在偏心角为小角度时有效,是一种近似方法,应谨慎使用。     

船载三维激光扫描海岸岛礁地形测量技术体系构建

海岸岛礁地形测量作业主要采用实时动态差分定位系统(real time kinematic,RTK)和全站仪相结合的测量作业模式,但在陡峭的悬崖地区、大面积的滩涂、沼泽,以及困难地区岛礁等,很难通过RTK作业方式实施登岛/登点测量,难以满足海岸岛礁应急作业的需求。开展了船载三维激光扫描地形测量关键技术研究,通过系列专业软件开发、技术试验、规程编制和生产作业等技术途径,构建了船载三维激光扫描地形测量技术体系,将大大减轻海岸岛礁地形测绘的劳动强度,加快数据更新和产品保障周期。     

一种加窗速度平滑伪距的定位算法

海面传感器网络的跟踪定位受到海浪以及海杂波的影响,难以满足协同观测、协同通信以及协同环境遥感等任务的精度需求,针对这一问题文中提出了加窗径向速度平滑伪距的定位方法(WVSP),并利用MonteCarlo仿真技术分析了该算法应对海杂波和链路测距粗差的定位精度。仿真处理的结果表明:与常用的直接伪距定位法、速度平滑伪距定位法相比较,WVSP能够有效地削弱测距链路中粗差的影响,降低了海杂波的干扰,使定位精度收敛。     

GPS/IMU辅助机载三线阵影像光束法平差

建立了GPS/IMU观测值与外方位元素之间的数学关系,引入线性多项式、分段多项式和定向片内插3种数学模型用于机载三线阵影像的单航带及区域网光束法平差.ADS40数据的试验结果表明,在少量控制点的支持下,3种数学模型的单航带平差均可取得优于1.1个像素的定位精度,其中定向片内插模型最适合用于三线阵影像的空中三角测量.区域网平差的结果进一步证明,四角布设平高控制点即可得到最优的平差结果.     

基于PPP技术的海岛礁平面控制测量应用实践

讨论了基于精密单点定位技术来实现无已知控制点的海岛礁平面控制测量,分别从观测数据时段长度和数据采样间隔两个方面分析精密单点定位的静态解算精度及收敛情况,计算结果表明,IGS跟踪站的PPP(Precise Point Positioning)单天解在平面方向的精度为mm级,高程方向的精度为2~3cm;同时,还得出了PPP技术应用于静态控制测量的采样率以及静态解的收敛时间。最后用静态数据精密单点定位的结果同Gamit网解求较差计算出两者之差值。试验证明,静态精密单点定位技术能够用于高精度海岛礁平面控制测量。     

基于交互多模型的水下目标跟踪方法

根据水下目标机动的特点,给出了基于模糊逻辑推理的交互多模型方法。在仿真试验中,利用常速度模型、Singer模型和常速度转弯模型集合来覆盖水下目标的机动模式。仿真处理的结果表明,基于模糊逻辑的交互多模型算法能够提高水下机动目标跟踪的可靠性和实时性。     

基于F.Leberl改进模型的星载SAR影像精纠正

介绍SAR影像的F.Lebrl几何模型,分析星载条件下零多普勒条件不满足的原因,重点提出利用距离向像坐标ys的多项式拟合多普勒中心频率的方法修正零多普勒条件方程,建立星载SAR影像严格的F.Leberl模型,最后阐述利用改进的F.Leberl模型纠正SAR影像的具体步骤.ERS卫星影像的实验结果表明,提出的F.Leberl改进模型在检查点上可达到距离向2.1像素、方位向1.6像素的定位精度.     

基于深度学习的GPS水准拟合方法

针对数学拟合法在进行全球定位系统(GPS)水准拟合时,因受自身模型限制,导致GPS水准拟合精度不高的问题,该文提出了一种基于EGM2008模型和深度学习的GPS水准拟合法.首先使用深度学习中的分段线性整流函数(ReLU)作为神经元激活函数加快网络的收敛速度,然后利用 自适应矩估计函数(Adam)作为优化函数加速获取最优解,并采用正则化丢弃法(Dropout)增强深度学习网络的泛化能力.通过实测数据计算表明:该文方法相比常用的多项式拟合法,丘陵地区外符合精度提高了约65％,达到1.7 cm;高差变化较大的山地外符合精度提高了约90％,达到1.2 cm.     

雷达图像模拟方法分析

目前最常用的雷达图像模拟方法有两种：以信号为基础的模拟方法和以特征为基础的模拟方法。首先介绍了雷达图像模拟的重要性,然后分析了两种方法的原理和特点,给出了各自的模拟流程,最后根据某一场景的DEM数据实现了该场景雷达图像的模拟,讨论两种模拟方法的侧重点和应用范围。