GNSS双模PVT解算设计及其在车辆导航中的应用

以北斗、GPS卫星导航系统为应用背景,在卫星导航定位理论的基础上,设计了一种基于全球导航卫星系统双模接收机的位置、速度和时间解算模块。针对在动态城市环境下定位精度较低且波动较大的问题,提出一种精度优化方案:首先,采用载波相位平滑算法对伪距进行滤波;其次,通过选星模块实时跟踪卫星通道的信号载噪比和伪距残余等参数值,进行2次筛选得到信号质量较高的卫星定位;最后,在动态高速场景下对提出的优化方案分别进行跑车绕圈测试和信号遮挡测试。测试结果表明,优化后的解算模块有助于系统导航定位精度的提升,能够为车辆提供更为精确和及时的导航信息,有效排除卫星通道的干扰信号,提高了车辆行驶过程中的安全性。

积分球光源分布温度对宽波段光学遥感器绝对辐射定标的影响及其校正

实测了积分球输出光谱辐亮度分布曲线,并得到积分球光源的分布温度。从理论上分析了积分球光源分布温度影响宽波段光学遥感器绝对辐射定标精度的原因和机理,并仿真计算了包括积分球和太阳在内的几种不同分布温度光源定标某宽波段光学遥感器时得到的定标系数。仿真结果表明,不同分布温度间的定标系数最大差别大于2%。在此基础上提出了积分球光源分布温度影响绝对辐射定标系数的校正方法,为提高宽波段遥感器的辐射定标精度和遥感图像辐射校正提供了思路和依据。

短波红外高光谱成像仪背景辐射特征研究

文章指出背景辐射对短波红外高光谱成像仪辐射精度、信噪比是有影响的.给出了色散型短波红外光谱仪的背景辐射定量计算模型,分析了温度及温度变化与辐射精度的关系,并通过实验数据进行了验证.在背景辐射特征分析的基础上,分析总结了小相对孔径冷屏、高精度温控、冷光学、经常性标定等几种减小背景辐射影响的措施.本文的研究工作对于提高高光谱成像仪研制的定量化水平具有参考价值.

TMA空间相机性能稳定性的全状态分析与测试

光学系统波像差是空间相机的关键成像性能指标，其稳定性决定了成像质量的稳定性。针对大视场TMA空间相机研制过程和在轨成像时重力和温度变化状态，用有限元方法分析反射镜位置公差、面形等尺寸稳定性，结合反射镜的加工面形，计算光学系统波像差，分析成像性能稳定性的变化；采用实验室多方向重力（水平、悬挂、向上、向下等）和20±4°环境调温状态模拟测试，系统波像差平均在λ/14.7～λ/12.4之间，单个视场最低为λ/11。波像差的分析数据与测试结果趋势一致，各状态平均误差范围为-0.0126λ～0.0031λ，最大单点误差为-0.023λ；在不同状态下的传函复合测试结果都达0.21以上，相对变化小于-4.8%。该方法作为分析、验证系统成像稳定性有效便捷的手段，应用到大视场TMA空间相机的研制中，指导设计、分析薄弱环节，通过全状态的分析和测试，说明大视场TMA空间相机具有良好稳定的成像性能。

基于多片空间后方交会的4波段CCD相机检校

航空摄影测量以及无人机摄影等高空摄影作业对CCD相机的各种几何光学参数有很高的要求,参数的一个毫米或者一个像元的误差往往会导致地面数米甚至数十米的误差,因此相机参数的高精度检校是航空摄影测量数据几何处理的关键步骤。使用直接线性变换(DLT)、单片空间后方交会以及多片空间后方交会的方法对成像仪进行检校,并进行比较分析得出多片空间后方交会优于单片空间后方交会的结论,利用像点坐标差和多片空间前方交会的方法进一步验证了多片空间后方交会检校结果的可靠性和精确性。

基于光束法平差的POS系统视准轴偏差检校

航空摄影测量的直接地理定位(direct georeferencing,DG)必须首先进行惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)和传感器间的视准轴偏差(boresight misalignment)检校。提出了一种简便的定位定向系统(position andorientation system,POS)辅助光束法平差检校模型,推导了其基础误差方程,并通过2个试验区验证该方法检校结果与商用软件CALQC的检校结果基本一致。通过直接地理定位互差和上下视差比较,证明用本文方法进行的视准轴偏差检校是正确有效的,检校后的外方位元素可直接用于1∶10 000比例尺的高山地区地形图测图。

基于视场分割方式的宽视场高光谱成像系统的辐射匹配技术

视场分割方案是实现宽视场高光谱成像的可行途径之一,成像系统除了空间上需要配准外,辐射亮度也需要匹配.本文主要分析宽视场高光谱成像仪的视场拼接技术的辐射匹配原理和匹配要素,简要介绍了实现途径,通过该途径,成功地实现了一种机载高光谱成像仪的视场拼接,给出了该宽视场高光谱成像仪的飞行试验结果,试验显示辐射匹配结果良好,通过光谱曲线的对比,精度在系统误差范围内.

基于LabVIEW的全陶瓷电主轴温度检测模块的设计与实验分析

电主轴的热态特性是电主轴整体性能的重要评价指标之一。以LabVIEW为软件平台,开发出一套专门用于全陶瓷高速电主轴的温升检测模块。该模块具有良好的实时性和可视性,能直观准确地检测出电主轴的内外温度场分布情况,并在试验中体现出良好的应用效果和实用价值。

ANN-FRIFS在多传感器信息融合故障诊断中的应用

对于多传感器故障诊断系统,必须根据环境的变化和传感器的状态等合理地运用各传感器的信息。文中设计了一种基于经验规则和模糊推理功能的ANFIS置信度判别器,此判别器能自适应地对各传感器数据综合判别,得到它们相应的故障置信度,进而对多传感器的信息进行融合,提高了诊断的准确度。

电主轴温升测量方法的研究

在分析现行电主轴温升测量方法的基础上,提出一种基于接触式温度测量和非接触式温度测量相结合的电主轴的温度数据测量方法。该测量方法是通过由热敏电阻和红外温度测量仪组成的测量系统实现对电主轴单元温度场的测量,再将温度数据输入到MATLAB仿真软件中模拟电主轴内部及外部的温升数据,求证它们之间的关系。

羽毛球动态稳定性研究

为了解决羽毛球动态稳定平衡调节问题,提出了羽毛片质点影响系数调节法。该方法结合羽毛球质量模型以及羽毛片质量、弯拱度和攻角等相关要素,通过调节质心高度得到对应的质点影响系数,求取倾斜摆动平方最小值得到满足羽毛球动态稳定性要求的羽毛片的质心调节高度。与传统的羽毛球动态稳定调节须依赖经验积累相比,所提出的羽毛片质点影响系数法形成了一个理论系统,并且具有耗时少、效率高等特点。通过数值实验进一步地验证了所提方法的正确性和有效性。

机械法向接触特性参数的实验方法

针对实验的方法获取机械结合面法向接触特性参数,首先将结合面间的接触状态等效成刚度和阻尼,建立了结合面法向接触的动力学数学模型,以该动力学模型为依据设计了实验试件结构和传感器安装结构。其次设计了实验数据采集与处理系统,获取机械结合面法向接触实验参数。

传感器组自诊断与自修复方法研究

提出了一种具有传感器组自诊断与自修复功能的监测框架。针对同一类型传感器组的构成特点,先根据传感器之间的冗余率,判断传感器是否发生故障;对故障传感器用RBF神经网络对其输出进行修正。运用三向加速度传感器进行了理论和实验验证。

汞灯辐射性能研究

针对实验室中最常用的汞灯光源,分析了影响其高精度应用的影响因素。通过构建实验系统逐一验证了以上影响因素,得出了汞灯辐射谱线强度随温度降低而减小以及汞灯辐射强度随时间的变化规律,从而为后续汞灯应用提出了具体的要求。

多通道型偏振成像仪的偏振定标

为了解决多通道型偏振成像仪的偏振定标问题,提出了一种基于积分球无偏光源的偏振定标方法。通过研究偏振光束与光学器件的相互作用,推导出多通道型偏振成像仪的矢量辐射传输模型,确定了需要标定的参数。运用无偏光源标定系统的偏振效应,基于矢量辐射传输模型对中心视场绝对辐射定标系数、光学镜头起偏度和系统低频相对透过率等关键参数进行了标定,通过分析标定结果求解了系统全视场的穆勒矩阵。最后,使用可调偏振度光源验证了仪器典型视场的偏振定标精度。研究结果表明,基于无偏光源的偏振定标方法可以有效提高多通道型偏振成像仪的偏振定标效率;经偏振定标后仪器在目标偏振度低于20%时的偏振测量误差小于1%,满足大气气溶胶测量精度的要求。

基于月球观测的“高分四号”卫星相机在轨MTF测试

针对"高分四号"(GF-4)卫星在轨调制传递函数(MTF)测试,提出了一种从月球观测试验获得的月球图像中提取刃边目标进行计算的方法。月球表面与宇宙暗背景形成的对比强烈的刃边特征是比较理想的阶跃函数。倾斜刃边法是基于阶跃函数开发的MTF测试方法,在航天光学遥感领域得到了广泛应用。文章对倾斜刃边法进行改进,将月球边缘近似为圆处理,利用一阶梯度算子(Sobel operator)提取圆形刃边,开发适用于圆形刃边的MTF算法。将改进后的算法应用于GF-4卫星对月图像,获取在轨MTF,并与实验室测量结果进行了对比:在B2～B5谱段,测试结果均值与地面测试结果分别相差5.6%、3.7%、11.1%、2.5%。在此基础上,对误差来源、测量结果的差异性进行了分析说明。

测温系统动态校准结果的不确定度估算

本文运用随机信号处理中的基本概念,演绎出测试系统动态校准结果的动态不确定度和动态重复性的概念和估算方法,从它们的估算方法可以看出:动态重复性(分散度)和动态不确定度是从不同的角度来描述动态重复性和它们的不确定度,它们的物理意义和出现概率是相似的。其次给出用恒温水槽和激光负阶跃现场动态校准两种不同的动态校准方法,对测温系统进行多次重复动态校准,根据其结果估计出它们的动态不确定度,估计结果表明这两种动态校准系统和pn结测温系统的相对标准动态不确定度小于1%和2%。

云南中甸地区CBERS-1卫星数据质量分析

将云南中甸地区CBERS - 1的CCD数据 (轨道号 2 0 0 0 0 4 80 4 0 2 )与该地区已有的Landsat- 5TM数据 (轨道号 132 - 41)进行对比 ,从图像的空间分辨率、几何畸变程度、辐射精度、清晰度、噪声等 5方面入手 ,对CBERS -

整星联试中遥感成像仪器的图像显示技术

为检测遥感成像仪器与其他星载设备的电磁兼容性(EMC),在整星联试中采用动态非等分层灰度-彩色的伪彩色显示方法,将调色板中的色阶全部压缩入干扰条纹所在数据区域,逐比特显示数据,以显示湮于噪声数据中的电磁干扰信号。图像显示结果表明,该法可广泛应用于各种航天遥感成像仪器的图像显示。

实地测量介电常数的简易系统

对实地测量介电常数的常用方法进行了总结,着重对其中利用单极振子进行测量的各种实地检测法进行了分析比较,并对这些方法的优缺点及实现的难易程度进行了说明。为了方便野外实地测量及未来深空探测发展的需要,研制了一套实地测量介电常数的简易系统。介绍了该系统的测量原理,利用该系统对几种介质的介电常数进行了测量,并与网络分析仪的测量结果进行了比较。该系统的主要优点在于体积小、重量轻、测量精度较高。