基于大数据回归分析的卫星有效成像概率预估

"资源三号"卫星02星单圈可分段使用两次有效载荷工作模式,如何充分利用卫星短弧段、多弧段的灵活性,通过对拍摄弧段上进行有效成像预估,在有限的成像弧段内合理避开有可能的云雨区域,提高卫星有效数据获取的效率,是卫星任务规划精细化作业中提出的新问题。结合存档卫星影像和气象资料进行大数据分析,文章首先以影像云判结果为指标,统计"资源三号"卫星存档影像的有效数据比,然后以全球参考系(Worldwide Reference System,WRS)的Path/Row格网和月为时空基准,在位置和时间上利用回归分析方法,可挖掘历史有效数据比和月平均总云量气象统计资料的相关性。并利用所得的回归方程结果,从月平均总云量可以估算得到卫星有效成像概率的时空分布。通过在"资源三号"卫星实际业务中开展应用表明,基于存档影像和气象资料回归分析所得到的卫星有效成像预估分布,可为卫星任务规划开展精细化作业,提供了有效的决策支持。

基于大数据分析的卫星成像概率预估研究

现有卫星成像概率预估方法受到卫星载荷、成像时间等多方面影响,无法较好完成卫星成像规划任务,为此提出基于大数据分析的卫星成像概率预估研究。分析已有卫星影像资料数据,对成像概率做出预估。设计实验,对比大数据分析成像概率预估方法与传统成像预估方法的预估效果,证明研究的有效性。

优化形状因子的超声兰姆波损伤概率成像

在超声兰姆波的损伤概率成像算法中,目前对于形状因子的选取是通过测试或根据先验知识得到的,这使得结果不够客观准确。文章提出了一种基于损伤概率点对形状因子优化的损伤概率成像方法。该方法先利用概率成像的原理估计缺陷范围,然后依据该点对部分路径上的形状因子进行重新计算,使得每条路径上的影响区域都尽可能包含缺陷,最后运用概率叠加实现缺陷定位。该方法用在兰姆波钢板缺陷的检测实验中,结果表明能够实现缺陷定位,定位误差在7mm以内,较常数形状因子的算法减小了定位误差。该方法在未有先验知识的前提下能对形状因子进行有效的优化,得到更好的损伤概率成像效果。

基于误差函数的复材加筋板概率成像冲击定位

提出了一种复合材料加筋板结构概率成像冲击定位方法。通过在复合材料加筋板结构表面布置稀疏阵列的压电传感器网络接收冲击响应信号,采用复Morlet小波变换提取冲击响应信号特定中心频率的窄带Lamb波信号并计算模值,根据模的峰值获取Lamb波的到达时刻,构建基于波达时间差的误差函数并计算监测区域内各点为冲击源的概率值,将概率值作为像素值对结构进行概率成像冲击定位。在总体尺寸为700 mm×450 mm的碳纤维增强复合材料加筋板结构上对算法进行了验证。实验结果表明,该算法简单有效,成像分辨率和定位精度高,采用较少的传感器数量依然拥有可观的冲击定位精度。

基于相同传播距离路径的兰姆波无基准损伤概率成像

针对兰姆波损伤概率成像需要参考基准的问题,提出了一种基于相同传播距离的兰姆波无基准损伤概率成像算法。首先求解每条路径上信号的功率谱密度,然后将相同传播距离路径上的功率谱密度值进行分组,将每组的功率谱密度最大值对应的路径视为无损路径,并与同组的其他功率谱密度值进行比较,构建损伤指数,最后结合损伤概率成像算法来识别损伤位置。结果显示,该无基准损伤成像算法对检测区域内多种类型损伤定位成像的相对误差在6%以内,能够对缺陷进行准确的定位成像。

Lamb波概率加权成像的复合板损伤检测方法

超声Lamb波因其传播距离长衰减慢等特点被广泛应用于复合板的损伤检测中。针对概率加权成像算法在成像过程中因布置密集的传感器导致损伤检测效率大幅度降低的问题,提出一种概率加权成像算法结合四点圆弧法的损伤检测技术,通过ABAQUS有限元软件建立复合板模型,布置密集的传感器网络,先利用四点圆弧法确定缺陷所在的区域,然后在有效区域内进行概率加权成像。结果表明该方法能在保持较高定位精度的情况下大幅减少数据处理量,提高复合板的损伤检测效率。

基于时间反转的超声-概率成像算法的损伤定位研究

为了进行结构损伤的定位研究,该文提出一种改进的基于时间反转(TR)的超声-概率成像算法(TRPDI)。对贴于铝板表面的压电陶瓷片(PZT)施加电信号,使其产生能在铝板内部有较好传播性能的超声Lamb波,以Lamb波理论和时间反转理论为基础,对损伤指标进行优化,利用损伤成像算法分析试件损伤程度并确定损伤位置。采用3种不同的数据处理方式,获取信号中的有效成分,分别进行损伤的存在性判断和损伤的定位研究。试验证明基于时间反转的超声-概率成像算法能提高定位精度,在工程的损伤定位中具有较大的应用潜力。

大地电磁概率成像的效果评价

从数学和物理角度对大地电磁概率成像方法进行详细的分析.理论分析结果表明,扫描函数在概率成像中起着关键的作用;影响概率成像效果的三个因素是扫描函数的定义是否合理、提取异常的方法是否合理以及概率成像的强多解性;对一些间隔较远、埋深较浅的简单模型,概率成像的效果也较好,而对复杂模型,受上述因素的影响,其概率成像效果有待改善.最后用理论模型对上述结论进行了验证.

复合材料T型接头损伤监测的概率成像方法

T型接头是复合材料典型的结构形式和重要的损伤监测部位,但其存在变厚度、内填充以及材料各向异性等复杂结构特性,导致依赖于信号传播速度的延迟-累加等基于压电传感器阵列和Lamb波的结构健康监测成像方法难以实现其损伤的准确监测。针对此问题,研究了一种与信号传播速度无关的损伤概率成像方法。该方法利用压电激励-传感网络通道的损伤因子,通过椭圆轨迹法确定各通道损伤因子的有效影响区域,然后对各通道损伤因子的椭圆影响区域合成进行成像,实现了复合材料T型接头损伤的准确监测,并使用超声C扫描进行了验证。实验结果表明,利用损伤因子可以在线监测复合材料T型接头的健康状态并实现损伤预警,在此基础上利用损伤概率成像方法可以实现损伤位置的判别。

基于概率成像技术的低纬度磁异常化极方法

化极转换是磁异常解释的重要基础,为了克服在地磁纬度较低的地区尤其是磁赤道附近化极不稳定的问题,出现了多种化极方法.本文基于概率成像技术提出了一种等效物性的反演方法,实现对地下等效场源的反演成像,取得了对低纬度磁异常稳定化极的效果.化极反演中逐次对剩余异常进行反演成像,实现由概率模型到物性模型的复杂映射,避免了类似反演中需要大型方程组求解等问题,并将概率模型的构制、物性参数的反演和反演评价有机地集成到一起,加速了反演成像的进程,使反演成像速度与目前概率成像的计算速度达到可相比拟的程度.对理论模型和实际资料的计算表明,该方法对低纬度磁异常化极处理是稳定有效的,而且可以较好地压制噪声干扰,能够在噪声干扰条件下进行反演化极.

位场正则化下延在自然电位概率成像中的应用

通过位场正则化向下延拓方法,弥补自然电位法对于地下全空间信息反映不足的客观缺陷,改进仅通过地表数据成像而导致的深度不灵敏状况。在模型分析中,新方案的成像结果和真实模型非常吻合。对于实测资料解释,新方案的处理结果在横向上符合实测数据的异常反映,同时还能够准确的给出地下半空间的纵向信息。

电磁导数场概率成像方法研究

电磁导数场概率成像方法是一种侧重于识别地质异常体的成像反演方法。它基于归一化的电磁场的偏导数更能突出异常场分布特性,将电磁场概率成像的发生概率函数改为实测电磁场场值函数与相应的扫描函数各自的导数函数经归一化后的互相关函数。用新方法对几个理论模型进行成像,成像结果显示:改进的概率成像方法使得高概率更加集中于异常体区域,并且不再需要计算背景场,使概率成像方法对复杂地质体成像成为可能。

自然电场的概率成像方法评价

对概率成像方法的原理作了详细的阐述,并对一些简单的有规则的模型进行了成像模拟;分析了扫描函数的选取、分辨能力、局限等对概率成像法的分辨能力的影响。

复合材料冲击损伤监测的概率成像方法

复合材料在制造、使用和维修过程中不可避免的受外来意外物体的低速冲击,造成结构的损伤。材料本身存在各向异性、纤维铺层方向误差等复杂结构特性,导致延迟-累加损伤成像方法难以实现冲击损伤的准确检测。针对这一问题,本文采用了一种与信号传播速度无关的损伤概率成像方法,该方法利用能量损伤因子,将各路径周围的像素点以椭圆分布的形式对损伤进行概率化表述,然后对各路径损伤因子进行合成成像,实现了复合材料冲击损伤的准确监测。实验结果表明,利用能量损伤因子可以监测复合材料冲击损伤,利用损伤概率成像方法可以实现冲击损伤位置的判别。

基于分级概率成像的大电机定子绝缘损伤识别

为了正确评估大电机定子绝缘老化程度,提出了一种基于导波复合特征的分级概率成像损伤检测方法。通过提取损伤前后Lamb波信号之间的相关系数,利用全局概率成像初步获取绝缘损伤的分布区域和损伤程度。通过提取Lamb波散射信号波包传播时间和峰值特征,采用局部概率成像方法进一步表征损伤的局部特征。通过对两种损伤概率成像结果进行图像融合获得定子绝缘损伤识别结果。最后,对不同的典型绝缘损伤进行了损伤检测实验。结果表明:利用复合特征和分级概率成像方法可以识别出定子绝缘损伤位置和损伤程度,能够为大电机定子绝缘故障诊断提供更加有效的参考信息。

基于损伤存在概率成像方法的复合材料结构损伤识别

基于小波分析理论和概率统计原理,提出一种损伤存在概率成像方法,对复合材料结构进行在线的健康监测。首先对结构损伤前后Lamb信号进行比较,提取信号的能量特征差异系数,作为损伤指标;然后用概率统计方法判断该损伤指标是由损伤引起的还是因环境变化造成的;最后用成像算法给出存在概率图像识别损伤。对复合材料板结构进行实验验证该方法的可行性,具有一定的实际工程应用价值。

大地电磁概率成像及其改进方法的成像效果评价

从理论机理角度对大地电磁(MT)概率成像方法的成像效果进行了分析。分析结果表明,MT概率成像方法不能对复杂地质体进行较高分辨率的反演成像,为此,对成像方法进行了改进。大地电磁微分场概率成像方法是基于归一化大地电磁场的微分,因此更能突出异常场分布特性,将大地电磁场概率成像的发生概率函数改进为实测电磁场值函数与相应扫描函数微分函数的归一化互相关函数,改进后的方法不再需要求背景电磁场值,而且提高了成像效果;面感应源概率成像方法是将线感应源的概率成像推广成面感应源的概率成像,能以较高的分辨率对多个水平方向或垂直方向上的电导率不连续界面进行成像。最后给出了用改进的方法对理论模型进行成像的例子,并与改进前的成像效果进行了比较。

二次电流场多次叠加概率成像

基于地下电流场的积分公式,离散化的二次电流场被分解为电性不连续界面上的一系列点电荷电场的代数和.单位正点电荷电场被引入作为空间扫描函数(SDS),积累电荷出现的概率(COP)函数定义为二次电流场与SDS的互相关.为对概率成像结果进行定量分析解释,提出了规范的积累电荷出现的概率(NCOP)函数.通过应用有限元算法对2D地电模型进行二次电流场合成,实现了二次电流场的多次叠加概率成像.结果表明对均匀半空间中赋存地质异常体的电性结构,概率成像方法对地下异常体的空间位置有较好的指示作用.

高次导数的概率成像原理

讨论了概率成像方法的一个不足,提出一种:采用电位的二次导数进行成像的方法,通过算例分析证明,这个新的成像公式的分辨能力更高一些,而且能够提高对小强度电荷的定位能力。

三维电阻率概率成像法研究

电阻率概率成像法是利用地表电场的测量值与电场扫描函数进行归一化的相似程度作为概率的成像方法。根据概率论的基本理论,引入幂函数并推导了电阻率异常发生概率函数。通过数值模型实验对此方法进行了验证,对多个孤立异常体和凹陷模型进行了概率成像。通过对浙江某地实测资料概率成像结果与常规最小二乘法反演结果进行比较表明,三维电阻率概率成像法能较好地分辨地下地电结构。