基于系统物理参数测量和几何关系的车辆定位

对采用可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的车辆定位方法进行了研究,研究、分析并比较了4种基于VLC的车辆定位方法;基于假设的系统模型和接收到的VLC信号数学模型,分析了每种方法所采用的TX位置与系统物理参数的测量过程,利用这些参数与TX位置之间的几何关系构成一个观测模型,获得车辆位置估计;基于VLC定位方法的观测模型得到每种方法关于位置精度的Cramer-Rao下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB);在一般有限传播延迟、视距(Line of Sight,LoS)和加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)的VLC信道模型下,对于真实道路的避碰和列队行驶场景,仿真了每种方法的系统物理参数测量,并基于测量结果,对每种方法的定位精度的CRLB进行了评价。

河道水力几何关系研究进展

河道水力几何关系(河相关系)研究旨在寻求流域因子与河床地貌形态的定量关系。系统回顾了断面水力几何和沿程水力几何关系的研究方法,总结了经验分析法、稳定性理论、极值假说及变分方法的主要成果和存在的不足。结果表明:(1)这4种方法既有各自的优缺点及适用性,又彼此相关。(2)经验分析法是探究普适性水力几何关系式的必经之路;稳定性理论由于设置太多限定条件,难以推广;极值假说在河流地貌调整规律中尚缺少理论支撑;变分方法澄清了最大、最小极值假说的争论,具有广阔的应用前景。(3)断面水力几何和沿程水力几何关系分别在空间和时间维度有所延伸,尤其是多断面水力几何关系在估测河段流量方面具有良好应用前景。

轮轨接触几何关系在道岔系统动力学中的应用

道岔与一般正线的区别就在于它多变的轮轨接触几何关系、复杂的轨线布置以及走行线路的转换。以一般线路轮对踏面与钢轨轨头接触关系为基础 ,考虑转辙器区尖轨与基本轨之间、翼轨与心轨、主轨与护轨以及心轨之间的空间结构和平面布置 ,本文模拟计算了转辙器区和辙叉区轮对与相应轨线的接触与冲击情况 ,得到了较为准确的尖轨与护轨横向冲击力。

道岔区轮轨接触几何关系研究

该文以12号可动心轨式单开高速道岔为例,在对道岔区相关走行轨线轨顶外形离散基础上,依据其空间布置关系,详细研究了道岔区轮轨接触特点,给出了轮/岔两点接触判定和计算方法,确定了道岔尖轨区和心轨区在现有空间结构下发生多点接触位置,给出了轮轨力在相关轨线上的转移与分配特性,分析了道岔区轮轨接触点在走行轨线上的不连续性和跳跃性,揭示了轮/岔间产生横向和垂向冲击振动机理,这为进一步优化高速道岔各股轨线空间结构奠定了基础。该文的研究结果是目前轮/岔接触几何关系研究方面的重要突破。

磨前滚刀齿廓形式及其几何关系的研究

分析了磨前滚刀齿廓形式及其几何关系，给出了齿形参数间正确的几何关系式，并对国家标准中磨前滚刀的数据进行了研究，给出了正确的数据．

基于颜色和几何关系的人脸检测方法

针对复杂背景下的彩色图像提出了一种基于颜色和几何关系的人脸检测方法。选择YCbCr色彩空间进行肤色分割,在候选人脸区域的灰度图像中进行图像复杂度的计算以确定眼睛区域的大致位置,并利用嘴巴的红色特性在候选人脸区域的YIQ色彩空间中确定嘴巴的大致位置,最后利用眼睛、嘴巴的几何关系精确定位人脸。实验结果表明,该方法速度快、检测率高,与其它算法相比有很好的检测效果。

一种新型全平衡高强度转子式压缩机的几何关系

探讨了一种新型内、外转子啮合的压缩机结构 ,以短幅外摆线的内等距线为内转子型线进行了典型分析 ,说明内、外转子型线的形成 ,并提出了一种工作容积的准确计算方法 .分析结果表明 :内、外转子型线互为共轭曲线 ;外转子圆弧齿的啮合是在一定范围内进行的 .工作容积的计算结果表明 :当齿数比为 6∶7时 ,工作腔容积随主轴转角的关系以 7π/3为周期变化 .最后 ,还对这种新型压缩机与滚动活塞压缩机的空间利用率进行了比较 ,结果表明两者基本相当 .

全球导航卫星系统反射信号几何关系数值分析

采用光学近似几何模型研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)的几何关系,对反射信号经不同路径传播所产生的等延迟区和等多普勒区进行了分析,对等延迟线和等多普勒线进行了数值推算和仿真。给出了几何模型中不同参量变化对等延迟区和等多普勒区影响的仿真结果。指出卫星高度角、接收机高度和速度是导致等延迟线和等多普勒线变化的主要因素。在此基础上,讨论了在遥感实际应用中等延迟区和等多普勒区的有效作用范围及提高时延多普勒分辨单元的方法。

星机双基地SAR空间几何关系与信号模型

星机双基地SAR是近年来在国外出现的一种新型空间对地观测传感器。由于卫星平台与飞机平台在飞行速度、飞行高度等方面存在巨大差异,其与较早开展的星载双基地SAR、机载双基地SAR等系统相比具有显著的不同。针对星机双基地SAR系统的3个基础性问题,同时也是非常关键的问题开展了研究工作。即:空间几何关系、多普勒特性和信号模型。从提高分辨率、利于直达波的接收和利于空间同步等角度出发,分析了飞机的适宜路线;推导了计算多普勒参数的精确解析公式;建立了系统的信号模型,分析了成像算法设计的难度;验证了在系统满足特定条件时,传统RD算法经适当改进后仍可适用。在此基础上,可进一步开展任意飞行模式下的成像算法设计等后继研究工作。

基于肤色和几何关系的人眼快速定位方法

人眼检测是人脸检测与识别、驾驶员行为分析或MPEG4压缩中的关键技术,为了提高处理速度和检测结果的鲁棒性,提出了一种基于肤色检测和几何特征人眼快速定位方法;通过比较,选用YIQ空间和KL变换联合的方法检测肤色区域,然后运用面积阈值检测出备选人脸区域,并在备选人脸区域中通过灰度特征确定人脸特征区域的位置,并根据人眼的几何位置关系检测出其大致位置;通过对称性和相似性校验所得位置是否为真正的人眼位置,最后运用Hough变换确定人眼瞳孔中心的精确位置;试验表明,该方法操作简单,速度较快,能满足实时处理的要求,对不同的光照条件、姿态以及干扰背景具有较强的适应性。

几何不平顺对道岔区轮轨接触几何关系的影响

利用三次样条插值对道岔区各控制断面的轮廓进行了拟合,并实现了对任意非控制断面轮廓的插值,在此基础上运用区间线路轮轨几何关系的基本原理,编制了道岔区轮轨接触几何子程序。运用该程序分析了车轮沿道岔方向前进时轮对的摇头角以及道岔区轨道的方向、轨距、水平等几何不平顺对轮轨接触关系的影响。结果表明:即使不存在几何不平顺,道岔区内轮轨几何关系也会发生变化,而方向、水平不平顺可能会使道岔的结构不平顺进一步扩大,合适的轨距加宽能改善道岔的结构不平顺。

基于均值聚类和几何关系的运动背景估计算法研究

为了在动态场景图像序列中准确地完成全局运动估计,实现对运动背景的补偿,提出了基于均值聚类和几何关系的运动背景估计算法。首先,利用Harris算法提取两帧图像的特征点,建立特征点匹配对。其次,利用K-means聚类算法去除在匹配过程中存在的明显错误的特征点对。再次,利用三角几何关系去除位于运动目标上的特征点。最后,利用随机样本一致(RANdom SAmple Consensus,RANSAC)算法和最小二乘方法求出运动参数。分析实验结果得出:本文算法比原始算法的峰值信噪比提高了5%左右,所耗时间减少了50ms。实验结果表明:该算法能更加精确的实现运动背景估计,提高了运动背景估计的鲁棒性,同时提高了计算速度。

60 kg/m钢轨和60N钢轨轮轨接触几何关系对比分析

为揭示我国新研究设计的60N钢轨的轮轨接触几何关系,运用常用的迹线法,以LM型和LMA型车轮踏面为例,对60 kg/m钢轨(简称60钢轨)和60N钢轨轮轨接触几何关系及其对轨底坡和轮对摇头的适应性进行详细研究。结果表明:相比60钢轨,60N钢轨与LM型和LMA型踏面匹配时,轮轨接触点在钢轨上位于钢轨中心位置附近,同时不会在钢轨轨距角附近出现轮轨接触,且在发生轮缘接触前,60N钢轨相比60钢轨对应的等效锥度随着轮对横移量变化很小,说明60N钢轨有效的改善了轮轨接触几何关系;同60钢轨,60N钢轨对于LM型车轮踏面,当轨底坡为1/20时匹配更佳,对于LMA型车轮踏面,当轨底坡为1/40时匹配更佳,而摇头角对60钢轨和60N钢轨的影响基本一致。

基于几何关系模型观测值残差的周跳探测算法研究

载波相位观测值的周跳探测一直是高精度全球卫星导航系统(glabal navigation satellite system,GNSS)数据处理领域中的重要研究问题。根据残差理论,提出了基于几何关系模型的观测值残差的周跳探测算法。对静态数据的算例分析表明:观测值残差能反映周跳,在探测过程中,由于融入了接收机坐标参数,发生周跳的残差与发生周跳的卫星一一对应。对于静态数据,该方法不仅能探测出周跳,还能探测出周跳值,修复周跳。

数字地图要素几何关系的自动检查方法

数字地图成果常会出现各种差错或缺陷，其中要素几何关系缺陷出现概率较高。本文结合数字地图的特点，通过分析要素之间的几何关系，归纳了其可能出现差错的各种情况，给出了要素几何关系自动检查的7种算法，介绍了几何关系自动检查方法在数字地图质量检查软件MapCheck中的具体实现。

一种基于几何关系的数据点云去噪算法

点云去噪是逆向工程中点云数据处理中的一个重要环节,其对最终理想模型的精度将产生很大的影响。针对激光扫描光刀法扫描的点云数据,本文提出了一种基于几何关系的三角形滤波法则,能够较好的进行去噪处理。

基于几何关系的无人机低空飞行冲突探测与解脱策略

为保障多旋翼无人机(UAV)在低空空域的飞行安全,提出一种UAV低空飞行冲突探测模型和冲突解脱策略。首先,根据UAV当前的广播式自动相关监视(ADS-B)数据,使用基于交互式多模型容积卡尔曼滤波算法(IMM-CKF)预测下一阶段的航迹,筛选出潜在的冲突对象;其次,根据飞行保护区的特点,构建双机的轴对齐包围盒(AABB);然后,使用三维碰撞检测模型判断双机是否发生冲突,提出同向同角度(SOSA)飞行冲突解脱策略;最后,构造4种常见的冲突场景,利用所提算法检测飞行冲突,分情况采用SOSA组合解脱策略和传统解脱策略(如调高法、调向法、调速法)解脱飞行冲突。结果表明:采用基于AABB包围盒的飞行冲突检测方法可在0.02 s内快速检测冲突,采用SOSA组合解脱策略较传统解脱策略可以将绕飞增加距离减小至小于直飞距离的5%。该冲突探测方法实时性较强,解脱策略操作复杂度较低,且在冲突解脱过程中支付距离花费较小。

三维空间中的物像几何关系与计算

根据物像正切定律导出了平面影像的 4种测算方法 ,阐述不同空间姿态下的物像形状关系 ,分别设计出了矩形、球体和圆的空间姿态图 ,推导出它们的三度坐标计算公式 ,为用计算机提供平面图像奠定了基础。

梁弯曲变形中关于几何关系推导的教学探讨

在梁弯曲变形中,几何关系的研究是材料力学教学中的一个重要环节,然而在大多数材料力学的教材中,往往对这部分的说明过于简单,特别是在几何关系数学模型的建立上,存在很大的跨度,给教师的授课和学生的学习带来了一定的困扰,甚至产生困惑。本文将严格从微分几何关系和小变形基本假设出发,建立在小变形情况下梁弯曲变形的几何关系。这种推导方式在数学上严格,容易让学生理解,具有一定的教学推广意义。

星载SAR星地几何关系模型的仿真研究

建立星地几何关系模型是星载合成孔径雷达(SAR)回波仿真及成像处理的一个重要环节,球型地球模型简洁但存在较大误差,椭球地球模型精确但计算复杂。在椭球模型的基础上,采用了局部球型曲面近似模型对卫星姿态、星下点轨迹和波束投影点轨迹进行了分析。星载SAR的原始回波和Range-Doppler(R-D)成像算法的仿真结果验证了该模型的有效性。