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A new navigation approach of terrain contour matching based on 3-D terrain reconstruction from onboard image sequence 被引量:5
1
作者 LI LiChun1,2,YU QiFeng2,SHANG Yang2,YUAN Yun2,LU HongWei3 & LIU XiaoLin4 1 Beijing Aerospace Control Center,Beijing 100094,China 2 College of Aerospace and Material Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China +1 位作者 3 Equipment Research Institute of PLA’s Second Artillery,Beijing 100085,China 4 College of Mechatronic Engineering and Automation,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2010年第5期1176-1183,共8页
This article presents a passive navigation method of terrain contour matching by reconstructing the 3-D terrain from the image sequence(acquired by the onboard camera).To achieve automation and simultaneity of the ima... This article presents a passive navigation method of terrain contour matching by reconstructing the 3-D terrain from the image sequence(acquired by the onboard camera).To achieve automation and simultaneity of the image sequence processing for navigation,a correspondence registration method based on control points tracking is proposed which tracks the sparse control points through the whole image sequence and uses them as correspondence in the relation geometry solution.Besides,a key frame selection method based on the images overlapping ratio and intersecting angles is explored,thereafter the requirement for the camera system configuration is provided.The proposed method also includes an optimal local homography estimating algorithm according to the control points,which helps correctly predict points to be matched and their speed corresponding.Consequently,the real-time 3-D terrain of the trajectory thus reconstructed is matched with the referenced terrain map,and the result of which provides navigating information.The digital simulation experiment and the real image based experiment have verified the proposed method. 展开更多
关键词 terrain contour matching VISION-BASED NAVIGATION 3-D reconstruction control points key frame registration optimal local HOMOGRAPHY
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Research on Constructing Contoursfrom Regular Terrain GridsContaining Invalid Data 被引量:1
2
作者 粟卫民 吴凡 《Journal of China University of Mining and Technology》 2004年第2期138-142,共5页
A new method for constructing contours from complicated terrain elevation grids containing invalid data is put forward. By using this method, the topological consistency of contours in groups can be maintained effecti... A new method for constructing contours from complicated terrain elevation grids containing invalid data is put forward. By using this method, the topological consistency of contours in groups can be maintained effectively and the contours can be drawn smoothly based on boundaries pre-searching and local correction. An experimental example is given to demonstrate that the contours constructed by this method are of good quality. 展开更多
关键词 contourS terrain ELEVATION grid INVALID DATA curves INTERSECTION topological consistency
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基于航迹规划的无人机地形辅助导航
3
作者 张睿 李万睿 +2 位作者 肖勇 杨林 许斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期459-465,共7页
为改善无人机基于地形轮廓匹配的地形辅助导航地形适应性差、实时性差的问题,本文提出一种基于航迹规划的地形辅助导航方法。针对地形匹配对地形依赖性强的问题,将无人机需要途经的区域进行分块并计算各块地形标准差,根据地形标准差选... 为改善无人机基于地形轮廓匹配的地形辅助导航地形适应性差、实时性差的问题,本文提出一种基于航迹规划的地形辅助导航方法。针对地形匹配对地形依赖性强的问题,将无人机需要途经的区域进行分块并计算各块地形标准差,根据地形标准差选出地形平坦区域和地形起伏区域,用航迹规划算法为无人机规划出在地形起伏较大区域的航线。针对传统遍历搜索高程匹配算法耗时长的问题,在粒子群算法基础上引入分布估计的思想,形成优化粒子群算法进行地形轮廓匹配,加强全局寻优能力。仿真实验结果表明:优化粒子群算法降低匹配时长2/3,基于航迹规划的地形辅助导航降低位置误差6/7。 展开更多
关键词 地形辅助导航 航迹规划 优化粒子群算法 地形轮廓匹配 地形适应性 群智能算法 A^(*)算法 实时性
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DTM三角形格网数学形态学变换的生成方法
4
作者 李艳春 白昊月 牛腾 《计算机仿真》 2024年第9期383-386,411,共5页
三角形格网是描述数字地面模型地形状态的重要工具,为生成高精度的三角形格网,提出一种基于数学形态学变换的DTM三角形格网生成方法。运用自动扫描线填充定位格网点,推算扫描行开始行号与终止行号,挖掘扫描行和三角形边界的交点,输出规... 三角形格网是描述数字地面模型地形状态的重要工具,为生成高精度的三角形格网,提出一种基于数学形态学变换的DTM三角形格网生成方法。运用自动扫描线填充定位格网点,推算扫描行开始行号与终止行号,挖掘扫描行和三角形边界的交点,输出规则格网点三角形定位信息;将区域离散点密度、邻近离散点距离均值和边界三角形最大长度作为约束条件,划分数学形态学变换中的结构要素,利用腐蚀、膨胀运算处理图像信号数据,获得信号波形和结构要素对相似水平,提取DTM模型图像的外轮廓线;随机设置插入点,分割全部离散点数据形成大小适中的格网,连接插入点和三角形顶点生成格网。仿真结果表明,所提方法能准确获取格网细节特征,输出高质量三角形格网模型。 展开更多
关键词 数学形态学 数字地面模型 三角形格网 格网定位 轮廓线提取
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地形特征线的判定因子及提取算法 被引量:1
5
作者 练靖文 康建荣 +1 位作者 崔腾飞 王丹萍 《江苏师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第3期72-75,共4页
地形特征线构成了地形起伏变化的骨架线,其中的山脊线和山谷线对于地形地貌的研究具有重要意义.根据山脊线和山谷线的特性,首先,提出确定地形特征线起点的4个判定因子(张角因子α、距离因子S、标志因子β_(1)和β_(2)),基于DP算法所提... 地形特征线构成了地形起伏变化的骨架线,其中的山脊线和山谷线对于地形地貌的研究具有重要意义.根据山脊线和山谷线的特性,首先,提出确定地形特征线起点的4个判定因子(张角因子α、距离因子S、标志因子β_(1)和β_(2)),基于DP算法所提取的地形特征点判别特征线起点.其次,提出一种将特征点判断与方位加权法相结合的地形特征线提取算法,以特征点为中心把4个象限划分成若干个区域,通过一定的判断准则从区域内提取出符合条件的点,以此法来追踪山脊线和山谷线.编写相应程序验证所提算法的正确性和有效性,结果表明,当α<165°、S<6倍等高距、β_(1)=1且β_(2)=0时,所提取的地形特征线与实际地形相符合. 展开更多
关键词 地形特征线 判定因子 骨架线 矢量等高线 方位加权法 自动提取
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基于分形理论的喀斯特地貌形态分析 被引量:14
6
作者 许模 王迪 +1 位作者 漆继红 杨艳娜 《成都理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期328-333,共6页
喀斯特地貌的形态分析对喀斯特发育程度的理论研究、人类工程活动等具有重要指导意义。采用分形方法对云贵高原南东部丘北区的峰丛洼地的形态特征进行分析,结果表明,(1)多边形洼地的空间排列为随机至簇状分布,干巴地以北洼地成簇状分布... 喀斯特地貌的形态分析对喀斯特发育程度的理论研究、人类工程活动等具有重要指导意义。采用分形方法对云贵高原南东部丘北区的峰丛洼地的形态特征进行分析,结果表明,(1)多边形洼地的空间排列为随机至簇状分布,干巴地以北洼地成簇状分布,其余地区为随机分布,部分洼地沿断层发育,面积较大。(2)洼地形态分布具有明显的分形特征,有两个标度区,半径维数分别为1.87和0.60,洼地密度从中心向外递减。(3)地形等高线具有自相似性分形特征,可溶岩区T2g中1.8 km等高线的分维数为1.30,非可溶岩区T2f中1.6 km等高线的分维数为1.14:反映出可溶岩区因喀斯特发育使地形较复杂。(4)地表水系南盘江的分维数为1.066,地下水文网较发育,喀斯特发育程度较高。 展开更多
关键词 喀斯特地貌 分形特征 等高线 地表水系
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TERCOM地形高程辅助导航系统发展及应用研究 被引量:33
7
作者 李雄伟 刘建业 康国华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期34-40,共7页
介绍了地形轮廓匹配(TERCOM)地形高程辅助导航系统的工作原理、系统组成和技术应用,分析了地形轮廓匹配算法的性能指标;着重介绍了地形轮廓匹配辅助导航系统中数字地图、地形相关适配性、匹配搜索算法、实测高程数据采集、组合导航、数... 介绍了地形轮廓匹配(TERCOM)地形高程辅助导航系统的工作原理、系统组成和技术应用,分析了地形轮廓匹配算法的性能指标;着重介绍了地形轮廓匹配辅助导航系统中数字地图、地形相关适配性、匹配搜索算法、实测高程数据采集、组合导航、数字相关器等几项关键技术,有针对性地提出了基于地形信息熵的匹配区域选择、序贯相似度检测搜索(SSDA)、等间距高程数据采集、多组合导航等比较适用的解决方案和应用实例,并通过数据统计和分析进行了论证。 展开更多
关键词 地形辅助导航 TERCOM 相关适配性 组合导航
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基于Haar小波的地形匹配技术 被引量:5
8
作者 王广君 王巍 +3 位作者 汪文 尤克非 田金文 柳健 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第3期240-244,共5页
在传统相关地形匹配的基础上 ,提出了一种基于Haar小波的多尺度地形匹配方法。这种方法用Haar小波对地形作多尺度分解 ,然后 ,利用分解后的HL和LH分量分别进行相关匹配 ,对匹配后的结果用Dempster Shafer证据理论进行融合 ,得到正确匹... 在传统相关地形匹配的基础上 ,提出了一种基于Haar小波的多尺度地形匹配方法。这种方法用Haar小波对地形作多尺度分解 ,然后 ,利用分解后的HL和LH分量分别进行相关匹配 ,对匹配后的结果用Dempster Shafer证据理论进行融合 ,得到正确匹配结果。由于Haar小波分解后减少了数据量 ,保留了原始地形的主要几何特征 ,所以 。 展开更多
关键词 HAAR小波 地形匹配技术 计算速度 匹配精度 飞行器 制导 导航
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高度辅助的INS/SAR组合导航系统研究 被引量:11
9
作者 熊智 刘建业 林雪原 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期62-66,共5页
对基于SAR图像匹配定位的地形辅助惯性导航系统的原理进行了充分阐述 ;同时针对SAR图像匹配定位高度通道不可观的特点 ,增加了高度输出为系统的观测量 ,从而构成了高度辅助的INS/SAR组合导航系统 ,并给出了系统实现原理图。依据对SAR图... 对基于SAR图像匹配定位的地形辅助惯性导航系统的原理进行了充分阐述 ;同时针对SAR图像匹配定位高度通道不可观的特点 ,增加了高度输出为系统的观测量 ,从而构成了高度辅助的INS/SAR组合导航系统 ,并给出了系统实现原理图。依据对SAR图像匹配定位和气压高度表输出的分析 ,建立了组合导航系统的量测方程 ,在此基础上设计了线性卡尔曼滤波器 ,并完成了组合导航系统仿真。仿真结果表明 ,组合导航系统的定位精度可大大提高 。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 组合导航系统 地形辅助惯性导航系统 图像匹配 飞行器
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一种根据等高线生成三维地形的方法 被引量:9
10
作者 唐凯 康凤举 +1 位作者 宋志明 褚彦军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第2期268-269,273,共3页
提出了一种通过读取单色BMP格式的等高线图产生三维地形的方法。该方法对应每一个高程生成一个或多个多边形,再把代表不同高度的多边形放置到对应的高度上,并从最低端的多边形开始,逐层向上一层多边形采用沿各顶点法线放样的方法生成地... 提出了一种通过读取单色BMP格式的等高线图产生三维地形的方法。该方法对应每一个高程生成一个或多个多边形,再把代表不同高度的多边形放置到对应的高度上,并从最低端的多边形开始,逐层向上一层多边形采用沿各顶点法线放样的方法生成地形三角形。这种方法适用于生成锥形山、丘陵等小面积地区的地形模型。 展开更多
关键词 视景仿真 地形生成 等高线 BMP
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基于地形熵的地形适配区选择准则研究 被引量:6
11
作者 席雷平 陈自力 李小民 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期247-249,共3页
为了提高地形适配区选择准则的快速性,并有效的减小选择准则对基准误差的敏感性,文中从熵的含义和性质入手.利用地形的高程信息定义地形熵,以此来衡量不同特征的地形所包含的信息量。在此基础上,提出了基于地形熵的适配区选择准则... 为了提高地形适配区选择准则的快速性,并有效的减小选择准则对基准误差的敏感性,文中从熵的含义和性质入手.利用地形的高程信息定义地形熵,以此来衡量不同特征的地形所包含的信息量。在此基础上,提出了基于地形熵的适配区选择准则。最后对该准则进行了仿真,仿真结果表明该准则具有较好的效果。 展开更多
关键词 地形匹配 高程 地形熵 适配区
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等高线识别中的一种分类算法 被引量:7
12
作者 曾迎生 冯金光 贺汉根 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第3期56-57,62,共3页
该文主要针对1:5万地形图进行研究,是为提高等高线断线的连接率而进行的一种预处理算法,并首次提出了在等高线识别中先进行计曲线和首曲线分类的思想。该算法根据等高线的宽度信息能正确地区分计曲线和首曲线,为等高线的正确连接提供了... 该文主要针对1:5万地形图进行研究,是为提高等高线断线的连接率而进行的一种预处理算法,并首次提出了在等高线识别中先进行计曲线和首曲线分类的思想。该算法根据等高线的宽度信息能正确地区分计曲线和首曲线,为等高线的正确连接提供了依据,可以避免计曲线和首曲线之间的误连。 展开更多
关键词 地图识别 地形图 等高线识别 分类算法
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基于有向地形表面特征的尺度不变性地形匹配 被引量:2
13
作者 李立春 苑云 +2 位作者 桂阳 张小虎 于起峰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第11期236-239,共4页
针对条带地形的地形匹配定位,提出了航带地形的有向地形表面特征描述及匹配方法。在航带的一维方向上检测极值点,同时利用区域中心的极值点及其地形表面的切线作为参考,利用地形极值点相对于参考点和参考线的相对位置关系构造地形的具... 针对条带地形的地形匹配定位,提出了航带地形的有向地形表面特征描述及匹配方法。在航带的一维方向上检测极值点,同时利用区域中心的极值点及其地形表面的切线作为参考,利用地形极值点相对于参考点和参考线的相对位置关系构造地形的具有不变性的特征,基于特征的距离计算和比较,实现了具有抵抗尺度变化等相似变换的地形匹配方法。仿真实验证明了该方法的有效性,对于从序列图像重建地形的匹配定位具有重要意义。 展开更多
关键词 地形匹配 有向地形特征 尺度不变性 定位 制导
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地形特征匹配辅助导航方法研究 被引量:9
14
作者 徐克虎 沈春林 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第3期113-117,共5页
对传统的地形轮廓匹配 (TERCOM)辅助导航算法进行了如下改进 :首先在景象匹配的基础上对飞行区域作出预测 ;其次利用实测高程序列和预测高程序列匹配 ,对飞行器进行实时定位和下一时刻的航迹预测 ;最后利用递推和缩小匹配网格搜索范围... 对传统的地形轮廓匹配 (TERCOM)辅助导航算法进行了如下改进 :首先在景象匹配的基础上对飞行区域作出预测 ;其次利用实测高程序列和预测高程序列匹配 ,对飞行器进行实时定位和下一时刻的航迹预测 ;最后利用递推和缩小匹配网格搜索范围等手段减少计算量 .该方法提高了地形轮廓匹配的实时性和精度 。 展开更多
关键词 低空飞行 地形轮廓匹配 高程序列 导航系统
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自适应机动地形匹配算法 被引量:8
15
作者 苏康 陈渭莉 +2 位作者 汪根生 张峰 刘经南 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第2期22-25,共4页
文中首先提出了基准数据带的自适应构造法 ,然后以它和平均绝对差算法 (MAD)为基础 ,形成了一种新的算法 ,称为自适应机动地形匹配算法。计算机的仿真结果表明 :该算法和通常所用的算法相比 ,具有较高的捕获概率和定位精度 ,特别是在低... 文中首先提出了基准数据带的自适应构造法 ,然后以它和平均绝对差算法 (MAD)为基础 ,形成了一种新的算法 ,称为自适应机动地形匹配算法。计算机的仿真结果表明 :该算法和通常所用的算法相比 ,具有较高的捕获概率和定位精度 ,特别是在低信噪比的条件下 ,性能改善程度更为显著。 展开更多
关键词 机动地形匹配 算法 计算机仿真 自适应构造
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机载地形匹配系统技术研究 被引量:2
16
作者 张亚崇 岳亚洲 +2 位作者 王涛 贺凯 王琳 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期9-13,共5页
针对飞行方式灵活、高度表测量误差大、惯导初始积累误差大等机载应用环境的特点,文中提出了一种适合于机载应用的地形匹配系统结构,并详细分析了该系统结构下的工作流程、匹配算法、匹配区选取原则等地形匹配系统实现过程中的关键技术... 针对飞行方式灵活、高度表测量误差大、惯导初始积累误差大等机载应用环境的特点,文中提出了一种适合于机载应用的地形匹配系统结构,并详细分析了该系统结构下的工作流程、匹配算法、匹配区选取原则等地形匹配系统实现过程中的关键技术,实验结果证明了研究方案的合理性和可行性。 展开更多
关键词 地形辅助导航 地形匹配 TERCOM 适用性 性能评估
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陆基巡航导弹四组合制导系统仿真研究 被引量:2
17
作者 周鹏 马歆 陈哲 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第4期1-8,共8页
对陆基巡航导弹四组合制导技术,以一条典型轨迹进行了全航线仿真研究,包括初始对准段以及INS/GPS组合段、INS/TERCOM(地形轮廓匹配)组合段、INS/GPS/TERCOM组合段和INS/SMNS(景像匹配导航系统)组合段等共24个航段的研究。仿真结果表... 对陆基巡航导弹四组合制导技术,以一条典型轨迹进行了全航线仿真研究,包括初始对准段以及INS/GPS组合段、INS/TERCOM(地形轮廓匹配)组合段、INS/GPS/TERCOM组合段和INS/SMNS(景像匹配导航系统)组合段等共24个航段的研究。仿真结果表明:静基座初始对准能达到对准时间<4min,水平对准精度<21”,方位对准精度<2’;INS/GPS组合的位置精度达到30m(CEP),速度精度<0.2 m/s(CEP);INS/GPS/TERCOM组合可达到INS/GPS与TERCOM(为半个网格的精度)中的较高者;INS/SMNS可达到0.5像素(10 m/pixel的分辨率)的位置精度和0.2 m/s的速度精度。在SMN对INS修正后,经15s纯INS飞行后的命中精度为6~10m(CEP)。 展开更多
关键词 陆基巡航导弹 四组合 制导系统 仿真 惯导系统 GPS 地形匹配 景像匹配
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基于TerraSolid与Inpho的LiDAR数据处理方法分析与研究 被引量:15
18
作者 刘沛 李英成 +1 位作者 薛艳丽 丁晓波 《遥感信息》 CSCD 2010年第1期17-21,38,共6页
介绍了机载激光扫描(Airborne Laser Scanning)/激光雷达(LiDAR)遥感信息获取系统的基本原理及系统组成,主要对基于TerraSolid和Inpho的两种LiDAR数据处理原理、滤波实现方法以及作业流程进行了分析,并通过不同地形特征的实验数据对其... 介绍了机载激光扫描(Airborne Laser Scanning)/激光雷达(LiDAR)遥感信息获取系统的基本原理及系统组成,主要对基于TerraSolid和Inpho的两种LiDAR数据处理原理、滤波实现方法以及作业流程进行了分析,并通过不同地形特征的实验数据对其精度、效率、可操作性等方面进行了研究。 展开更多
关键词 LIDAR 滤波 等高线 数字地面模型
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基于等高线非均匀分割的快速山体造型方法 被引量:10
19
作者 万华根 黄永明 彭群生 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1998年第8期739-743,共5页
文中提出了一种基于等高线上采样点三维信息的地域造型方法.能使等高线做到快速精确输入.此外,还提出了一种有效的植被纹理生成方法.
关键词 等高线 扫描转换 地域造型 地形图 山体造型
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基于激光雷达的多路径地形匹配算法 被引量:3
20
作者 孟海东 王祺 +1 位作者 慕春棣 陈丽萍 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第2期69-71,95,共4页
地形匹配技术是一种全天候的自主式辅助导航手段,在航空和民用领域都有着广泛的应用。例如,在导弹飞行过程中,采用地形匹配技术辅助惯性导航系统,可以得到更加精确的定位结果。目前巡航导弹所采用的算法是基于单一路径地形高程序列的;... 地形匹配技术是一种全天候的自主式辅助导航手段,在航空和民用领域都有着广泛的应用。例如,在导弹飞行过程中,采用地形匹配技术辅助惯性导航系统,可以得到更加精确的定位结果。目前巡航导弹所采用的算法是基于单一路径地形高程序列的;但是单一路径地形匹配算法的定位精度较低,并且需要较长的定位距离和时间。提出了基于激光雷达的多路径地形匹配算法,综合利用多条路径的高程信息,可以大大提高定位的速度和精度,缩短定位距离;仿真结果验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 地形匹配 高程序列 单路径算法 多路径算法
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