SRv4:面向IPv4的段路由数据面协议设计及实现

针对SRv6技术报文头过长导致的承载效率低且无法在IPv4网络中部署的缺点,提出一种面向IPv4网络的段路由技术SRv4。设计了SRv4的报文头格式以及在IPv4网络中的报文封装格式;设计了SRv4的报文处理指令和报文转发流程;SRv4兼容IPv4协议和现有IPv4网络设备,可在IPv4网络中增量部署;与SRv6相比,SRv4的SID长度减小了75%,承载效率更高。利用XDP技术在Linux内核中开发了SRv4模块,以验证SRv4设计的可行性,利用服务器搭建网络环境对SRv4模块的功能、性能和稳定性进行测试。测试结果表明,SRv4模块段路由功能正常,可稳定运行。

三维激光扫描仪在抛物面天线测量中的应用研究

目前大口径抛物面天线的测量方法为采用经纬仪或者全站仪的标志点测量,这种测量方法需要在天线表面粘贴标志点,而且不能获得抛物面天线的全部表面信息。三维激光扫描仪具有无需合作目标、获取信息量大的优点,研究采用三维激光扫描仪对抛物面天线进行测量。分别用三维激光扫描仪和全站仪对小型抛物面天线进行测量试验,对测量数据进行抛物面拟合,并对拟合结果进行分析。试验表明,三维激光扫描仪对抛物面天线面形描述比较全面,面形拟合精度比较高。

星点中心高精度质心定位算法

质心法是星点中心计算的常用算法。为提高质心法的精度,对其进行了深入研究。在分析3种质心法形式的基础上提出了质心法的统一模型,并指出模型中的参数阈值T和灰度加权指数k对于质心法的最终精度有很大影响。采用模拟星点和实测星点对质心法精度与参数T和k的关系进行了分析,得出了相同的结论。随着T和k的增加,质心法精度先升高后降低,存在极值点;在极值点处,T为背景灰度,k为2.0;为保证信息量,T不能过高,但增加k可以获得增加T同样的精度效果;通过调节T和k,可以使质心法精度提高25%以上。

基于单片机晶振的守时研究

为了简化天文观测守时设备,利用普通晶振和51单片机计数器实现了1个守时时钟,通过单片机串口向外输出秒脉冲和时间。以高精度的计算机64位计数器时间作为准确时间,对该时钟的稳定性进行分析。通过对近25个h时间比对数据的分析,得出以下结论:该时钟秒钟速非常稳定,变化不超过0.5μs;24个h的小时钟速互差不超过1ms;经过2min的时间比对即可确定准确的钟差钟速。证明该时钟满足一等天文测量对时间的要求,为野外天文测量时间系统的微型化提供了参考。

一种基于单片机的授时系统

传统天文测量的授时靠收讯机收录无线电时号来完成,但这种授时具有设备笨重、易受无线电干扰的缺点。为避免传统授时方式的缺点,研究将单片机计时用于天文测量的授时。应用单片机内部的定时器以及串口功能,设计了一种基于单片机的授时系统,详细介绍了实现过程及软件工作流程。该系统在整秒计时结束后向外界发送脉冲信号,并输出时间数据。经过长时间的实验,该系统工作稳定、可靠,可用于对一般天文测量的授时。

星点图像的目标提取算法研究

对于星点灰度重心法等亚像素提取算法来说，需要提取星点区域内的每一个像素。基于扫描的边界搜索法只能获取目标的边界像素，文中对其进行了扩展，通过判断边界像素中最大最小行列数来确定目标区域的具体范围，从而提取目标区域内的每一个像素。针对大视场星点图像目标范围小、相互间距离远的特点，为减小计算量，提出了基于视框搜索的目标提取算法。通过实验证明，基于视框的算法在计算量上比基于边界搜索的算法减少3／4。

3维激光扫描仪的全站化实现方法

3维激光扫描仪扫描得到的是目标点的相对坐标,无法直接满足需要大地坐标的工程应用的要求,且不同扫描站间点云数据的拼接非常麻烦。对这些问题,让3维激光扫描仪如全站仪一样能够直接获得大地坐标是一种理想的解决办法。分析了3维激光扫描仪的工作原理,介绍了扫描仪的极坐标系和直角坐标系并推导了其转换关系;在扫描仪中引入旋转平台和平台坐标系,推导了平台坐标系与扫描坐标系及大地坐标系之间的转换模型。在此基础上将扫描坐标转化为大地坐标,实现3维激光扫描仪的全站化。

基于字符特征的数字字符识别算法

提出了一种基于字符特征的数字字符识别算法,对识别过程和算法实现进行了详细介绍。该算法避免了细化、轮廓提取和模板匹配等复杂的计算,具有计算简便、实现简单的优点。

一种大视场星图星点提取的阈值算法

确定区分星点与背景的阈值是星空图像处理的重要环节。介绍了根据背景灰度统计特征确定阈值的算法,根据星空图像灰度直方图的走势,提出一种基于灰度直方图的阈值算法;通过对实际拍摄大视场星图的处理,基于统计的阈值容易将亮背景中的亮噪声误认为星点提取,而基于直方图的阈值能够滤除这些噪点;针对星图中星点亮度不一的情况,提出在全局阈值的基础上应用Bernsen算法计算局部阈值提取暗星点,实验证明该算法能较充分地提取暗星图像。

一种北斗无高程RDSS定位模型及其误差分析

北斗卫星导航系统RDSS(Radio Determination Satellite Service)导航体制中的定位报告服务由于允许用户向外界通报自己的位置,在水利、海事、海洋渔业、森林防火、搜索救灾等领域得到了广泛应用。北斗RDSS定位需要高精度高程数据的支持,对于偏远地区或中国境外地区将难以获得高精度高程数据。设计一种无需高程库的RDSS定位模型,当用户观测RDSS卫星个数超过2个时,利用多余的观测卫星代替高程进行定位,并对该模型下的定位误差进行了分析。模拟实验表明,无高程RDSS定位的DOP值较大,定位误差较大;相同伪距误差下,定位误差随用户位置纬度增加而指数增加;定位结果中的经度误差远小于纬度和高程的误差。

北斗系统时差定位报告选星方法研究

北斗卫星导航系统提供的无线电测定服务解决了＂何人、何时、何处＂的相关问题,实现了定位报告和态势共享,是北斗系统与其他全球卫星导航系统竞争的一个优势。利用北斗系统的无线电导航服务,可以使无线电测定服务摆脱对高程库的依赖,提高定位精度。研究了北斗系统时差定位报告的原理及形成时差的中圆地球轨道卫星的选星方法。模拟分析了北斗系统时差定位报告位置精度衰减因子随用户及北斗系统中圆地球轨道卫星位置变化的情况,得出如下结论：位置精度衰减因子主要受中圆地球轨道卫星纬度影响,中圆地球轨道卫星位于70°-80°N时,位置精度衰减因子最小;北斗系统时差定位报告选星时,在符合观测条件下,应选择纬度较大的中圆地球轨道卫星。为实现快速选星,推导了粗略估计卫星纬度的方法,仅利用5个卫星轨道参数实现快速计算卫星的粗略纬度。

Alta U9000图像数据由16位到8位的转换

科学级CCD图像一般是16位的，为了便于在Windows中显示处理过程中的16位同像，需要将16位图像转换为8位图像。介绍了2种转换算法：直接转换法和区间转换法。研究表明：直接转换法实现简单，但容易丢失信息，当原始图像中的有效信息区间较小时，应使用区间转换法；根据原始图像直方图确定用有效信息区间的算法，该算法与CCD的噪声点个数有关，通过对科学级CCDAlta U9000噪声情况的测试，给出了确定U9000图像有效信息区间的方法。

无光照条件下CMOS图像传感器噪声分析

在无光照条件下,对采用CMOS图像传感器的尼康D90相机在不同的曝光时间下进行拍摄实验,分析CMOS图像传感器在不同曝光时间下的暗电流噪声以及系统噪声在传感器像面上的空间分布。得出如下结论:系统噪声并没有随曝光时间增加而增大的趋势,因此,系统的暗电流噪声比较小;而整体噪声在不同的曝光时间下,都有在空间分布上有像面外围较大而像面中间较小的情况,根据该分布给出计算不同位置像素系统噪声大小的公式。

一种利用已识别信息的星图识别算法

星图识别是星敏感器研究中的关键技术之一。现有的算法都是对每一个观测星在未知任何信息的情况下进行识别,而没有利用已经识别的观测星信息。如果利用已经识别的观测星信息,则可以大量减小其余星识别的计算量。研究利用已识别的观测星信息进行其余星的识别。给出了导航星库的建立方法和数据结构,以及已知3颗以上观测星时其余星的识别过程。提出的识别算法的导航星库只需要星对角距信息,存储量小,经对模拟星图的识别,其余星的平均识别时间为3.34m s,小于现有的识别算法。

斜墨卡托投影在高速铁路测量中的应用分析

目前高速铁路测量采用的高斯投影独立坐标系每个投影带可控制范围太小,提出沿铁路线方向进行斜墨卡托投影的原理、方法、计算步骤,并通过算例分析其在高铁测量应用中的可行性,该方法与高斯投影相比较具有明显的优点。

环境温度对计算机内部时间的影响及改正

简要介绍环境温度对晶振计时的影响。设计实验将计算机内部晶振时间与GPS提供的高精度UTC时间进行比对,同时记录环境温度,分析环境温度对计算机内部晶振计时影响。积累了151天的计算机内部晶振计时钟差和环境温度数据,建立了三种模型对温度与钟速的关系进行拟合分析,比较了不同模型的拟合精度,验证了各个模型改正钟差的有效性,经过温度补偿模型改正后,实验所用计算机100天的内部时间钟差最大值由25秒减小到1.7秒,精度提高了14倍。

动态等角星图模拟技术

等角星图是一种特殊的星图,其保证了星空中天体运动角度的不变形,是实现室内仿真天文测量的关键技术之一。研究并提出了等角星图投影的原理,推导了投影原理公式,实现动态等角星图模拟,并通过小熊星图的模拟过程直观描述了等角星图生成流程。最后对等角星图模拟精度进行了分析。

正则化方法在鱼眼相机检校中的应用

由于能对大范围内的目标同时成像,鱼眼相机已经在全方位视觉和摄影测量等领域得到了广泛的应用。使用鱼眼相机之前需要对其进行检校,然而鱼眼相机参数之间存在较强的复共线性,致使参数解容易受到观测误差的影响。为了解决这一问题,提出了利用正则化方法来进行鱼眼相机检校,阐述了Tikhonov正则化方法的基本原理,介绍了L曲线法确定正则化参数的原理,最后利用实验数据对最小二乘解和正则化解的准确度和精度进行了比较。实验结果表明正则化方法能够有效地减弱检校方程的病态性,能够显著提高鱼眼相机参数解的稳定性。

一种基于温补时钟芯片的授时系统

针对传统天文测量授时系统结构复杂、操作繁琐、便携性差等缺点,研究开发了一种基于DS12C887温补时钟芯片的功耗低、体积小且携带方便的天文授时系统。简要介绍了系统的基本构成和主要部件的功能特性及各种参数。介绍了授时系统的计时原理和工作流程,介绍了授时系统比时平台的构成以及比时的基本原理。做了大量的实验测试,分析了授时系统的稳定性和精度,收集了22d的时间比对实验数据。经实验验证,授时系统计时精度高,运行稳定,自动化程度高,可方便运用于野外天文测量与其他时间服务。

生物质柴油基预制混凝土构件脱模剂的制备及性能分析

为提高预制混凝土构件的脱模效果,以乳液稳定性为评价指标,采用三因素四水平正交试验,研究了乳化剂用量、乳化温度以及乳化速度对生物质柴油乳液稳定性的影响规律。结果表明:乳化剂用量是影响生物质柴油乳液稳定性的重要因素,而乳化速度对乳液稳定性的影响不明显。得到的生物质柴油乳液最佳工艺条件为:乳化剂用量4%、乳化温度60℃、乳化速度1400 r/min。加入0.7%的助剂后得到生物质柴油基预制混凝土构件脱模剂。进一步采用直观分析法和现场施工检验该脱模剂的脱模效果,发现其施工便宜,脱模顺利,得到的预制构件棱角完整,表面光滑、无气孔麻点,且脱模后的台座表面洁净度高。