基于嵌入式开发的便携式水域测量系统

基于水下地形测量原理,通过设计全新的船体结构和双动力系统,加载船载的GPS RTK和测深仪,完成了测量船的基本制造装配。通过开发岸基控制模块自动导航软件及基于嵌入式的船载控制模块,实现了遥控测量船的水下地形数据采集和远程控制功能。     

对影像导航的认识与思考

影像导航是新一代用户导航设备的重要特征,是对地图导航的必要补充和完善。文中阐述了影像导航的基本概念;简要介绍了国外典型影像导航系统的基本情况;重点讨论了影像导航的关键技术问题及其解决方案;客观分析了影像导航的优势和不足之处;对影像导航的发展趋势(即实景导航或视觉导航)也进行简要介绍。最后针对影像导航研究和配套建设问题,给出了作者的思考和建议。     

全球导航卫星反射信号的镜面反射点算法

文章从镜面反射点的定义出发,导出了在搜索镜面反射点时应满足的几何条件,分析了目前用于搜索镜面反射点算法的优点及不足;在此基础上,提出了一种二分算法;最后通过双基实验数据对这一算法进行验证,并与其他算法进行对比,结果显示出这种算法在收敛速度、搜索精度以及准确性等方面的优越性.     

一种高分辨率光学卫星遥感影像直线匹配算法

高分辨率光学卫星遥感影像直线自动匹配算法的具体流程包括:进行影像尺度调整,对影像进行边缘提取,采用Hough变换提取直线;同时基于直线几何特征和灰度特征提取同名直线,利用Hough变换模型,将线转换为参数空间中的点,并建立转换模型;最后采用RANSAC算法剔除错误同名直线,以获取最终的匹配结果。实验结果表明,本文提出的算法能显著提高影像同名直线提取的数量和精度,特别是对异源影像具有抗噪能力强、鲁棒性好等特点。     

神经网络辅助的GPS/MEMS-INS组合导航算法

在GPS/MEMS-INS(Micro-electromechanical System-Inertial Navigation System)组合导航中,当载体处于恶劣环境下或者载体处于大机动运动情况下,会导致GPS失锁。此时单独工作的低精度MEMS-INS会由于其位置和速度误差随着时间的变化而迅速积累最终无法导航。针对此问题,设计了一种结构简单易于实现的神经网络辅助的GPS/MEMS-INS组合导航系统。通过模拟实验,与标准卡尔曼滤波(KF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)框架下组合导航相比,所提出的结构简单容易实现的神经网络辅助的组合导航系统具有较高的稳定性,并且组合导航整体过程中经纬度与速度精度均提高了65%左右。     

利用遗传优化LSSVR进行导航卫星钟差预报

为提高导航卫星钟差预报的精度,提出了一种最小二乘支持向量回归(LSSVR)和遗传算法(GA)相结合的导航卫星钟差预报方法。根据卫星钟差序列变化的非线性特征,选用高斯径向基函数(RBF)建立卫星钟差LSSVR预测模型。针对LSSVR模型的参数选择问题,引入GA对不同星座以及原子钟类型预测模型的参数进行搜索寻优。该方法能够在较大范围内自动确定优化参数,提高LSSVR的泛化性能。将所提出的方法用于GPS卫星钟差的短期预报,并与常规预报方法进行对比。结果表明,GA-LSSVR模型对不同星座以及原子钟类型钟差预报均表现出良好的稳健性,能够在一定程度上抑制钟差预报误差随时间延长不断增大的问题,整体预报精度优于常规方法。     

利用KBR数据检核GRACE卫星精密轨道

给出了一种利用KBR数据检核GRACE卫星精密轨道的方法,并使用了2012-11-25—2012-12-01实测的KBR数据对JPL提供的GRACE卫星事后精密轨道进行了检核。检核结果表明,两颗GRACE卫星之间的距离偏差在0.005 m以内。     

导航卫星卷积码序列MAP译码算法分析与改进

在对导航卫星卷积码序列应用MAP算法译码时,计算机会产生数值稳定性问题,输出错误的译码误码率,进而对定位结果的有效性和定位精度产生重要影响。针对该问题进行了具体分析,并对算法进行了改进,给出了一种基于最大状态度量的归一化MAP译码算法,在保持原算法最优性能的同时很好地解决了数值稳定性问题。通过仿真进一步验证了这种改进算法的有效性。     

综合环境卫星与MODIS数据的面向对象土地覆盖分类方法

使用面向对象方法对单时相的环境卫星数据进行土地覆盖分类时,几何特征和光谱特征相似的地物无法区分,而MODIS时序数据的空间分辨率较低,不适用于中小尺度的土地覆盖分类。应用面向对象方法,充分利用环境卫星数据的空间、光谱特征和MODIS数据的物候特征建立规则,进行分类,可以有效地解决上述困难。首先对环境卫星数据进行多尺度分割,生成待分类对象;再根据对象的特征,依据由简到难的原则进行分层分类。以双台子河口为例进行土地覆盖分类,总体精度93%,Kappa系数0.92。结果表明,综合环境卫星与MODIS数据的面向对象土地覆盖分类方法应用潜力巨大。     

晕轨道X射线脉冲星自主导航和轨道维持研究

提出一种利用X射线脉冲星的晕轨道自主导航方法。以高精度星历轨道动力学模型构建晕轨道状态方程,并利用二级微分修正方法获取惯性系下晕轨道的标称轨道。基于微分修正原理,利用X射线脉冲星的导航结果和小推力推进器,对晕轨道探测器进行轨道维持和控制,并以地月系L2点晕轨道为例进行了仿真实验。结果表明,该方法能够有效完成地月系L2点晕轨道探测器的自主导航和轨道维持任务。