长距离复杂地形架空输电线路无人机载雷达巡检技术研究

架空输电线路是电力系统中重要的输电通道。长距离复杂地形的架空输电线路具有较大的安全风险,受到地理条件、气候等因素的限制,无法全面、准确地检测输电线路的潜在问题。为此,提出长距离复杂地形架空输电线路无人机载雷达巡检技术。结合无人机载激光雷达系统原理和不同作业场景需求,采集并预处理点云数据,进行数据融合和分类,完成数据融合解算,生成电力专业报告,实现输电线路巡检。实际应用案例展示了本文技术能够有效提高项目作业效率,且数据成果质量好、精度高,满足项目需求,充分体现了无人机载激光雷达技术在架空输电线路巡检应用中的优越性。

融合无人机载雷达与RGB影像的建筑物特征研究

通过将机载雷达数据和RGB(red、green、blue)影像相结合,可以获取更全面和准确的建筑物信息。研究融合无人机载雷达和RGB影像数据以提取和分析建筑物特征的方法和应用,从而为城市规划、土地利用、建筑识别和功能分析等领域提供有力支持。研究将探索数据融合方法、特征提取算法和建筑物分类与分析模型,以实现更高效、精确的建筑物特征研究。

某型无人机载雷达的结构设计

无人机具有研制成本低、环境适应能力强等优势,广泛应用在民用和军用上,但无人机体积较小,研制高可靠性的小型化和轻型化无人机载雷达难度较大。文中论述了某无人机载雷达结构设计的总体方案,利用功率射频单元与天线单元结构一体化和环控一体化设计,实现了无人机载雷达的小型化和轻型化设计,并通过力学仿真和热仿真验证了该方案的可行性。该设计方案成功解决了无人机载雷达占用空间小、重量要求苛刻及无人机无法提供液冷源等技术难题,可供今后同种类型无人机载雷达的结构设计参考。

一种新的无人机载雷达非均匀杂波抑制方法

无人机载雷达可以对感兴趣的重点区域和目标进行持续跟踪,在军用和民用领域都有广泛应用前景.然而载机平台的运动会带来地杂波谱的展宽,致使潜在的低速微弱目标淹没在强地杂波中.为了解决无人机机载雷达非均匀环境下的地面杂波抑制问题,提出一种基于恒虚警样本选择策略的非均匀下视杂波抑制方法.通过距离分块策略解决距离空变带来的非均匀样本的差异,通过低门限恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)策略剔除孤立的强杂波散射点和疑似运动目标对训练样本的影响,降低非均匀样本单元对协方差矩阵估计的干扰,从而提高非均匀环境下对杂波的抑制性能.结合一组实测挂飞数据,对比了不同杂波抑制方法对运动目标检测的影响.实测数据验证所提方法有效.

无人机载雷达在冰厚及冰层结构探测中的应用

为提高黄河冰厚测量效率,利用无人机载雷达对黄河内蒙古什四份子弯道进行了冰厚测验,并与人工实测冰厚进行了对比,描述了冰层典型特征雷达图谱.结果表明:弯道冰厚分布不均匀,整体冰厚40~80 cm,纵向冰厚沿程逐渐减小,弯顶处冰厚最小,横向冰厚凹岸侧大于凸岸侧,清沟断面冰厚呈小-大-小趋势,靠近水面位置冰厚最小;立封区测验效果一般,雷达测量结果大于人工测量结果,误差在10%左右,平封处精度良好,误差在5%以下,雷达与人工对冰厚走向的测量结果基本一致;雷达波在冰层中传播速度为15~17 cm/ns;雷达图谱可以反映冰层结构,确定裂缝的走向、位置,平立封冰盖的雷达图谱差别较大.无人机载雷达能快速对一定区域的冰厚进行连续测量,极大地提升了小范围冰厚的测验效率,为分析黄河冰的冻融过程、冰层结构提供了技术参考,是一种较为理想的冰层探测方法.

无人机载雷达在露天矿边坡位移监测中的应用

将无人机载雷达技术应用在露天煤矿边坡位移监测中,通过对机载激光雷达系统组成和测距原理的研究,以及数据生成环节和数据处理流程的研究,获取露天矿边坡的数字高程模型。通过对点云数据的分析表明,该技术可获取矿山边坡的数字高程模型及边坡形态,为矿山边坡变形监测与灾害预报提供有效的预警信息。

无人机载雷达检测露天矿边坡位移分析

此次研究以某露天矿区为例,首先介绍该矿区边坡的实际情况,然后将无人机载雷达检测技术应用其中,通过详细分析无人机载雷达监测原理、目的及流程,以此获取露天边坡位移形态,实现对露天矿边坡的全方位监测,为矿山边坡变形与灾害预报提供有效的预警信息的同时,给开采部门安全、高效开采工作实施提供帮助。

基于互质阵列的无人机载雷达空时自适应处理技术研究进展

无人机载雷达是一种架设在无人机上的雷达传感器,相比有人机载雷达,具有设计灵活、安全系数高、自主控制能力强、任务种类多样等特点,在军事和民用领域都具有重要的应用价值。互质阵列是一种不满足奈奎斯特采样条件的稀疏空域采样方式,具有孔径增大和自由度增多的特点,可提高参数分辨能力和杂波抑制性能,能够用于实现无人机载雷达的小型化和低成本化的需求,因此其备受雷达研究学者的关注。空时自适应处理(STAP)是机载雷达地杂波抑制的关键技术,分别从互质阵列引入无人机载雷达的重要意义、互质阵列STAP杂波自由度分析、互质阵列STAP方法等方面主要研究进展进行综述,然后讨论了互质阵列STAP技术走向实用化过程中所面临的关键问题,并提出了需要或值得进一步研究的方向。

露天矿边坡位移监测中无人机载雷达技术原理及应用

伴随着现代社会的发展,国计民生对于矿山资源的需求量显著增多,矿山资源对于国家社会发展建设、人民生产生活幸福的基础性、根本性影响全面凸显出来,如何保障露天矿安全生产就成为了关键一环。露天矿边坡位移必须要给予足够的重视,本篇文章以某地露天矿区为例,对矿区边坡的基本情况进行了相关介绍,并将无人机载雷达技术的应用进行了分析,系统阐述了无人机载雷达技术服务于露天矿边坡位移的相关原理、基本目的及流程等,能够更好了解露天边坡位移形态,能够对露天矿边坡做到全方位监测,能够更加精准的把握露天矿边坡变形动态情况,并为相关的灾害应对提供科学预警信息支持,有助于一线开采管理部门做好各项配套保障工作。

基于地形辅助的无人机载InSAR图像分区配准方法

小型化、轻量化的无人机(UAV)为合成孔径雷达(SAR)提供了更加灵活、机动的观测平台,无人机载干涉SAR(InSAR)逐步应用于干涉测量领域。无人机小而轻,易受气流扰动的影响,采用多航过模式进行干涉测量时,飞行航迹非线性且不平行。非线性、不平行的飞行轨迹导致两幅图像之间存在几何畸变。在复杂地形条件下,无人机载InSAR的干涉图像对之间的偏移量大且具有明显的空变特性,给图像配准带来了很大的技术挑战,常规的基于多项式拟合的配准方法不再适用。该文提出了一种利用地形辅助分区的图像配准方法。首先基于航迹信息生成高程门限,利用外部地形对测量区域进行图像分区处理,然后对区域内的偏移量构建多项式变换模型,对各区域边界处的偏移量施加约束,并进行联合求解,最后获得连续的全局偏移量拟合面,通过对辅图像进行重采样实现精配准。基于P波段无人机载InSAR获取的实测数据,初步验证了该方法的有效性。

无人机载激光雷达图像斑点噪声滤波方法

为了保证激光雷达图像完整,抑制无人机载激光雷达图像斑点噪声,提高激光雷达图像质量,提出无人机载激光雷达图像斑点噪声滤波方法。利用自适应联合双边滤波算法修复激光雷达图像中存在的空洞,提高激光雷达图像的完整度,通过二次噪声检测方法检测激光雷达图像中存在的斑点噪声,构建冲击各向异性滤波模型,利用该模型完成无人机载激光雷达图像斑点噪声的滤波处理。实验结果表明,所提方法的均方根误差低于0.02,其熵在0.20以上,散斑指数最高可达9.9,所提方法具有良好的滤波效果和斑点噪声抑制能力。

基于无人机载激光雷达技术的农村地籍调查测量

随着我国对农村工作越来越重视,各种涉及农村建设与管理的工作都在不断推进,农村不动产权籍调查工作是其中尤为重要的一项工作。农村不动产权籍调查工作历来都是时间紧、任务重,并且对于数据成果的要求也很高。为了提高农村不动产权籍调查的工作效率,本文使用无人机载激光雷达技术对农村房地一体不动产权籍建模测量。选择某一测区作为试验区域进行相关试验,结果表明基于无人机载激光雷达技术采集的点云数据三维可视化效果较好,通过点云数据进行地籍测量的方式较传统测绘方式在提高生产效率的前提下保证了测绘精度,具有良好的应用效果。

林业资源调查中无人机载激光雷达技术的应用探析

林业资源调查中,科学技术发展得到了显著的提升,在林业资源调查中为该县工作提供了多样化的技术支持与参考依据。无人机载及挂钩雷达技术作为创新型技术之一,在林业资源调查中,该项技术的作用较为广泛,具有显著的特点与优势。通过利用该项技术,可直接采集地面的三维数据信息,因此作为重要的数据支持,实现林业资源估算与调查工作的落实,在调查林业资源中,该项技术被广泛应用。基于此,本文针对激光雷达系统的构成进行深入分析,探究林业资源调查中无人机载及挂钩雷达技术的具体应用,根据应用实验提出相应的结论,望为相关人员提供参考借鉴。

无人机载激光雷达人工林单木分割算法研究

为充分发挥单木分割算法的应用潜力,实现单木位置的精准定位和树冠的精确划分,利用无人机载激光雷达点云数据,根据优势树种和林分密度差异选取四块人工林样地,使用单木探测率P、探测准确率R和总体精度F评价分水岭分割算法、特征点决策树算法和邻域增长算法以及点云聚类分割算法的分割精度,通过改变栅格分辨率及点云密度,进行单木分割效果的敏感性分析。结果表明:1)四种算法分割结果较好,总体F值达到0.89,R值总体为0.85,P值总体为0.94。林分稀疏的样地比林分密集样地分割精度更高,分水岭算法分割单木精确性和适应性最好;2)选择合适的CHM分辨率有助于提高单木分割精度,栅格分辨率为0.3 m×0.3 m时基于CHM分割算法分割结果均为最好;3)随着点云密度的降低,点云聚类分割算法分割精度降低。当点云密度为100%(65 pts·m^(-2)),F值为0.77,点云密度为10%(6.5 pts·m^(-2)),F值为0.58,F值降低0.19。

融合地基与无人机载激光雷达的叶面积指数估算

以黑龙江省帽儿山林场的针阔混交林、针叶纯林两块样地为研究对象,基于地基激光雷达、无人机载激光雷达数据及两者融合数据,采用点云体素化理论、贝尔定律以及多元线性回归法估算森林叶面积指数,探究融合数据对估算叶面积指数结果的影响。结果表明:两种林分类型样地通过无人机载激光雷达数据体素法估算有效叶面积指数精度较低(R^(2)分别为0.76、0.75,均方根误差分别为0.83、0.97),均方根误差较大;地基激光雷达数据体素法、无人机载激光雷达数据贝尔定律分别估算针叶纯林有效叶面积指数(R^(2)=0.79,均方根误差=0.69;R^(2)=0.78,均方根误差=0.55)均优于针阔混交林对应的估算结果(R^(2)=0.74,均方根误差=0.63;R^(2)=0.75,均方根误差=0.66);融合数据体素法(R^(2)=0.84,均方根误差=0.54)与多元回归分析法(R^(2)=0.86,均方根误差=0.62)估算针阔混交林真实叶面积指数精度均较高,但多元回归分析法的优势为估算的真实叶面积指数;以不同采样率对融合数据进行抽稀并采用体素法估算叶面积指数,当采样率为0.8时估算精度最高,R^(2)=0.93,均方根误差=0.63。综上可见,融合数据能够弥补单一激光雷达数据获取林分信息不完全的缺陷,可以更充分的展现林分三维信息,提高估算叶面积指数的精度,但融合数据会造成数据冗余,以0.8采样率对融合数据进行抽稀后估算叶面积指数估算精度最高。

无人机载探地雷达数据消除地面影响的正反向延拓方法研究

随着全球气候的变化,青藏高原冻土区热融湖塘的大小、形状和冰层厚度在区域内存在明显的变化,热融湖塘的变化与区域内富冰冻土层和气候变化息息相关。高原区热融湖塘分布广,覆盖面大,现有的地面探地雷达技术很难快速准确地监测冰层厚度的变化。机载探地雷达能在复杂的地形区域实现快速、重复监测,但由于强反射地表面产生的多次波的干扰,严重影响冰层厚度的识别。本篇文章基于机载探地雷达数据中普遍存在地表面问题,应用正反向延拓方法压制地表面引起的多次波,消除地表面对地下构造识别的影响。通过比较正反向延拓前后的零偏移距逆时偏移剖面,论证了正反向延拓方法在消除地表面影响方面的优势;应用不同飞行高度的模型分析正反向延拓方法对不同飞行高度机载探地雷达数据的效果。零偏移距逆时偏移成像结果显示,正反向延拓方法能有效地去除地表面的影响,但随着飞行高度的增加,偏移成像的分辨率会降低。模型数据的正演模拟和零偏移距逆时偏移成像分析认为,正反向延拓方法能有效地压制多次波干扰,清晰地反映平界面特征,但对倾斜界面成像较差。延拓计算和飞行高度会影响偏移成像的分辨率,不利于高分辨率探测,还需要进一步改善。

无人机载激光雷达在山区地形图测绘中的应用研究

无人机载激光雷达系统作为综合性空间测量系统,由无人机搭载激光扫描仪、GPS接收机、数码相机和控制单元等组成,应用在地形图测绘中具有降低测绘作业事故发生概率、提高测绘效率和精度等优势。鉴于此,为提高地形图测绘工作整体效果,本文从山区地形图测绘工作的影响因素入手,在分析无人机载激光雷达特点的基础上,就山区地形图测绘中无人机载激光雷达的具体应用进行研究,旨在促进无人机载激光雷达与地形图测绘工作的融合发展,为我国地形图测绘事业的健康、创新发展提供技术支持。

高分辨无人机载SAR多模接收/激励子系统

为适应无人机载SAR侦察系统高分辨、大测绘带、微型化要求,接收/激励子系统采用了直接解调与去调频兼容工作方式,使系统基于100 MHz实时处理器实现最高达0.5 m分辨率多种工作模式,并具有大测绘带功能。采用了基于高速数字直读波形产生技术实现了发射信号和去调频信号的预失真补偿,结合接收通道失真的大闭环补偿,在大带宽时获得优于-40 dB距离峰值副瓣。采用了多重隔振和小型化结构设计实现了强环境适应性和振动条件下高频率稳定度。

无人机载小型SAR目标分辨与定位能力分析

分析了无人机载小型合成孔径雷达(SAR)可用于战场侦察的基本工作模式;讨论了SAR分辨率与对目标分辨能力的区别;从机载SAR成像几何关系的角度,研究了载机航向测量误差、载机空间位置测量误差、载机飞行速度测量误差、雷达高度误差、雷达斜距测量误差等因素对实时目标定位精度的影响程度,提出了实时定位与读图定位结合使用的观点。其结果对于无人机载小型SAR的设计和应用都有重要意义。

基于某无人机平台的测云雷达结构动力学分析

采用有限元方法对装载于某无人机平台的测云雷达结构进行动力学分析研究。针对具体的机载平台讨论振动环境对雷达结构的影响,依据GJB150.16计算振动的加速度功率谱密度值,并以此为有限元分析的输入,进行雷达结构的模态分析、随机振动分析,又依据GJB150.18中的激励波形进行冲击响应分析,得到结构的应变及应力响应,为该型无人机载测云雷达总体结构的刚强度设计提供了重要的理论依据。