综合多种特征的后方交会法

为了解决摄影测量、计算机视觉领域中缺乏明显特征点给后方交会带来的难题,基于广义点摄影测量理论,提出了利用水平线、垂直线、线段与水平圆的综合多种特征的后方交会法,论述了该方法的数学模型及适用范围。模拟数据与真实数据的实验结果表明,该方法切实可行,能够极大地减少传统后方交会法对特征点的依赖,多余观测量的引入也能够在一定程度提高计算结果的精度与稳定性。     

交会对接激光雷达构件初始坐标系标定技术

根据航天部门对飞船交会对接导航部件激光雷达的高精度标定要求,基于Metro In开发飞船交会对接激光雷达专用测量模块,采用空间前方交会及镜面准直原理,进行单点坐标测量、立方镜准直测量。利用圆锥拟合的方法求得激光雷达的横轴和竖轴,构建激光雷达坐标系、立方镜坐标系,进而解算出两坐标系之间的3个平移参数和9个转换参数,将激光雷达坐标系保存至立方镜坐标系中,取得了良好的效果。     

基于PCI_GXL系统解决弱交会条件下卫星影像纠正方法的研究

介绍了在弱交会条件下利用PCI_GXL系统实现稀少控制点区域卫星影像的几何纠正方法。阐述了基本操作流程以及每个步骤的注意事项,突显出PCI_GXL系统的高效等特点,并对纠正后影像做出精度检测并给出分析评价。对多源数据的处理能力给影像数据生产带来了新的动力。     

高精度工业测量模拟器交会动态测试技术研究

九自由度运动模拟器动态测试是交会对接中的一个关键技术,本文针对双相机高精度工业测量系统在模拟器动态测试应用中开展一定深度的研究,并通过交会对接视觉姿态检测软件进行了深入的实验和精度评定工作。实验证明,直线度误差为±0.37 mm,距离误差为±0.406 mm;点位精度优于1.200 mm,二者均具有测试速度快、测量精度高的优势,可以很好地满足交会对接动态测试技术中测量结果实时性的要求。     

施工控制网建立中几种交会定点情形的讨论

施工控制网建立中常常需要进行测距空间交会定点以确定未知点位置,交会点的点位精度高低会影响整个施工控制网的点位精度.本文提出使用cond(N)诊断交会图形的优劣,通过计算该值大小确定交会点位精度以调整交会图形.算例计算证明,在3个已知点与4个已知点两种情况中,该方法均能较好地判定交会图形的优劣.     

基于空地影像多层级匹配的火星巡视器定位与地面验证

深空探测巡视任务中巡视器的高精度定位对于巡视器的自身安全与持续运行至关重要。巡视器定位主要包括相对定位和绝对定位两种方式,其中绝对定位方法主要是利用轨道器/着陆器的数据为基准确定巡视器在全局坐标系下的位置。美国Mars 2020任务携带的机智号无人机在火星环境下完成了飞行验证,它能够获得高分辨率的火星表面影像,从而为火星巡视器绝对定位提供了新思路。据此,本文提出了一种卫星-无人机-巡视器影像协同的多分辨率影像匹配绝对定位框架。首先,利用运动恢复结构(structure from motion, SFM)方法对无人机影像进行三维重建,获取局部高分辨率三维地图;然后,开展巡视器影像与无人机影像的多视角匹配,并基于匹配结果利用后方交会实现巡视器在无人机局部地图中的高精度定位;最后,通过局部无人机影像与卫星影像的配准,实现卫星影像全局坐标系下的巡视器绝对定位。为验证本文方法的可行性,开展了巡视器定位仿真试验,试验结果验证了本文方法的可行性,能够为后续我国开展类似工程任务提供参考。     

基于角锥体原理的空间后方交会改进算法

在摄影测量中,空间后方交会是一个很重要的概念,通过空间后方交会可以确定像片的外方位元素,从而确定像片在物方空间坐标系中的位置和姿态。本文在文献[1][2]的基础上,对其中部分复杂公式进行改进,得到了表达形式简单,且易于理解和解算的实用公式,并通过实例证明改进算法的正确性。     

基于多片空间后方交会的CCD相机检校

近年来,CCD相机逐步应用于近景摄影测量、低空摄影测量。影响摄影测量成果精度的重要因素之一是相机的技术参数,因此相机技术参数的检校是保证成果质量能否满足精度要求的关键问题之一。文中通过单片空间后方交会和多片空间后方交会的比较试验,分别对两种方法实施了精度分析和可靠性分析,总结得出多片空间后方交会是一种更为可靠的CCD相机检校方法,且运用多片空间前方交会方法进一步验证了多片空间后方交会检校成果的可靠性。     

一次弱弓形飑线后方入流特征的观测分析

后方入流是中尺度对流系统内中尺度环流的一部分,表现为一支从风暴后部穿过层状回波区进入风暴系统的相对气流,对增强中尺度下沉气流和地面冷池具有重要作用。利用多普勒雷达探测资料、地面加密自动站和NCEP再分析资料,结合雷达径向剖面内反演的系统相对水平速度,对2012年5月16日江苏省一次弱弓形飑线的后方入流演变特征进行了分析。结果表明,此次飑线是在东北冷涡影响下,受高、低空温度平流差动、低空急流和低层温度暖脊的共同作用生成。飑线发展阶段,后方入流最早出现在对流层中层的层状回波区中,并向前伸展到对流回波区后缘;成熟阶段,后方入流逐渐下沉并与对流区前低层辐散外流合并,形成一条从飑线后部中层延伸到对流区前缘的持续性后方入流通道;消散阶段,后方入流中心下沉到地面附近,与冷池外流共同增强,与其前侧西南入流的局地辐合,可能是触发对流单体后向新生并促使双带状回波出现的有利条件。后方入流把中层干冷空气持续输送到对流区中下方,通过加剧降水粒子的蒸发冷却作用,增强地面冷池及其出流,导致成熟阶段地面大风生成,这与以往的研究结论一致。受后方入流中心下沉到地面以及新生带状回波系统的影响,地面冷池持续增强,可能是消散阶段地面大风形成的原因。此外,后方入流与飑前地面中尺度辐合线具有很好的对应关系。      

基于LM方法的大姿态角影像空间后方交会

针对低空遥感影像存在大姿态角度的特点,提出采用Levenberg-Marquardt(LM)方法实现影像空间后方交会模型的收敛解算。基于仿真数据对该方法进行了验证,并与基于单位四元数的无初值依赖算法比较。结果表明,LM方法具有与单位四元数法相当的可靠性;通过选择合适的阻尼因子,LM法迭代效率更高。