基于DP-TBD的协同组网雷达方位标定误差估计与目标检测

提出一种基于动态规划-检测前跟踪(dynamic programming track-before-detect,DP-TBD)的协同组网雷达方位角标定误差估计与目标检测算法。该算法将DP-TBD方法和多雷达协同处理相结合,将各雷达的坐标系统一到基准雷达坐标系上,利用多部雷达进行DP-TBD处理,得到各雷达的多帧累积值函数,直接利用量测数据估计组网雷达的方位角标定误差,再进行多部雷达的协同积累处理,实现目标检测。该算法可显著提高低信噪比条件下的目标检测性能。仿真结果验证了该算法的有效性。

高精度惯测组合标定误差分析

惯性测量组合(IMU)标定误差分析对于惯性导航系统性能评估、误差分配和器件设备选型具有重要意义,但目前关于高精度IMU标定误差的定量讨论很少。借助四元数旋转矢量理论建立了转台轴正交度误差和转角控制误差模型,结合IMU测量误差的表示,定量分析了一种典型多位置标定编排方式下的标定误差。仿真结果和捷联惯性导航系统的试验结果证实了标定误差分析的正确性。

机器人三维激光扫描视觉系统标定误差

基于三维激光扫描仪的工业机器人视觉系统应用越来越广泛,而扫描仪与机器人之间位姿关系标定精度对于机器人视觉系统的应用有重要的影响。介绍基于三维激光扫描仪的机器人视觉系统的相关原理,然后在此基础上系统分析机器人视觉系统位置和姿态标定误差对工件扫描结果和根据扫描结果对工件进行定位过程的影响,得出在工件无姿态变化或有姿态变化但机器人扫描姿态不变情况下的机器人工件定位系统中无须进行视觉系统位置标定的结论,并试验验证了理论分析结论的有效性,为解释视觉系统标定误差对扫描结果的影响情况及简化视觉系统标定过程提供了理论依据。

分布式相参雷达基线选择与标定误差分析

分布式孔径相参合成雷达一个显著的特点是能够对目标进行收发全相参合成探测,实现能量的最大化利用。要实现对目标的相参探测,单元雷达布站需遵循一定的基线选择准则,分别从回波相关、信号相参、目标分辨和阵面遮挡4个方面给出了雷达基线的选择准则;在此基础上,通过理伦分析和仿真验证得出基线标定误差不会对联合阵列波束指向产生影响,即基线标定误差不会引入角度指向误差;最后分析了阵面指向误差对联合阵列天线方向图和联合天线增益的影响,由于引入了相位差,使得联合阵列天线方向图副瓣电平随着阵面指向误差的增大而逐渐抬升,同时,造成联合天线增益出现损失。

基于针孔模型的双目视觉标定误差仿真分析

为了直观反映双目视觉系统各参数标定误差对系统定位精度的影响,基于针孔摄像机成像模型和概率统计理论,运用蒙特卡罗法对轴线平行结构的系统定位误差进行仿真分析。针对视觉定位模型求解空间点表达式复杂的问题,为便于仿真,根据成像模型参数的相互独立性,提出了一种单参数分析定位误差的方法。利用该方法进行的仿真结果及其实验验证表明:内参数中,主点(u0,v0)的标定误差对系统X、Y方向定位精度影响大,焦距fu的标定误差对系统Z方向定位精度影响大;外参数中,旋转角β和基线t1对X、Y、Z3个方向定位精度的影响都较大。该结论对双目视觉系统设计及参数标定具有一定的参考价值。

星载雷达在订正地基天气雷达标定误差中的应用

在雷达反射率数据定量应用中,标定误差是导致结果产生偏差的重要原因之一。星载雷达(TRMM PR)长期工作的稳定性和连续性已被验证,本文将星载雷达数据转换到S波段,通过对比星载雷达和南京雷达同时段不同高度(相对于融化层的位置)不同降水类型(层云降水或对流降水)的数据,得到两部雷达对融化层以下层云降水的观测相关性高,差异稳定。通过对比分析星载雷达和南京雷达同时段零度层以下层状云降水的观测数据,得出两部雷达反射率因子值的回归关系式。以星载雷达观测数据为基准,使用该关系式对南京雷达反射率数据进行订正,并通过雨量计数据对订正结果进行验证,结果显示使用本文订正关系式订正后雷达估计的降雨量更接近雨量计的观测值。

空间曲率检测中的标定误差分析和标定方法

在分析空间曲线的曲率检测误差产生原因的基础上,研究了标定方向空间曲率和检测方向信号的关系。在确定曲率分量和检测信号的关系之后,提出了一种校正标定误差、提高空间曲率检测精度的方法,并介绍了该方法的几何意义。该方法不仅可以用于空间曲率检测的标定工作,也可适用其他一些空间矢量的检测工作。

柔度标定误差对仪器化压入测试结果的影响

针对两种仪器化压入仪和两种代表性压入测试方法:Oliver-Pharr方法和Ma方法,通过有限元数值模拟分析了仪器柔度标定误差对2种仪器和两种方法测试精度的影响。结果表明仪器柔度的标定精度直接影响压入测试结果的准确度,仪器柔度越小,测试精度越高;就测试方法而言,Ma方法具有比Oliver-Pharr方法更高的精度和更低的仪器柔度敏感性;对同一材料,压入深度越大,由仪器柔度标定误差引入的压入测试结果误差越大;当材料较硬且压入深度较大时仪器柔度的标定尤为重要,小量的标定误差导致测试结果严重偏离真值,甚至为负值。

位姿测量结果对标定误差的鲁棒性分析

在三个控制点构成等腰三角形的前提下,研究P3P位姿测量结果对像机内参数标定误差的鲁棒性。采用简化条件下的理论推导结合一般条件下的仿真实验,得到了像机内参标定误差引起的位姿测量结果误差与像机焦比成反比,与主点坐标无关,随控制点间距离的增大而减小,随测量距离的增大而增大;6个位姿量中,除光轴方向平移量的误差主要受焦比误差的影响外,其它主要受主点坐标误差的影响等结论。

辐射计光谱分布函数的标定误差对微波遥感地表亮温的影响

对于空对地微波遥感地表或海面亮温,可将整层大气对辐射测量的全部影响等效于大气透过率τ(λ),将地表各种因素的影响归结为具有等效辐射率ε(λ)的灰体,从而辐射计接收到的总辐射量I_r 可表为:

惯性传感器MPU6050标定误差研究

影响惯性器件误差有两个方面,一方面是确定性误差,另一方面是随机误差。确定性误差是指惯性传感器误差中的确定性部分。它主要通过系统运行前对其进行标定与补偿来实现误差的消除。惯性测量单元的标定是为了消除误差,它是通过构建数学模型,并在实验中得到误差系数。

光场相机的标定误差对三维温度场重建的影响

高温燃烧现象广泛存在于航空航天、能源动力、冶金化工等工程领域的高温设备中.准确测量燃烧过程中的火焰温度分布,不仅有助于解析燃烧产物生成机理与热量传递过程,还可为设备安全运行、燃料充分利用及污染物有效控制提供支撑.针对发光火焰,建立了适用于半透明介质的光场卷积成像模型,以火焰的光场图像作为测量数据,重构了火焰的三维温度分布,并介绍了光场相机强度标定和几何标定过程,进一步研究了不同标定误差对火焰温度测量的影响.

动态随机球的标定误差与测量次数的关系

本文介绍了随机球标定技术的原理。针对随机球标定方法的两种方法(静态法和动态法),本文分别分析了两种方法的标定误差与测量次数之间的关系。依据数理统计原理和合理的假设,理论分析表明静态法是一种特殊的动态法。两种方法的标定误差随测量次数增加呈N-1/2递减。针对动态法,本文进行了动态法随机球标定实验。实验结果表明,动态法的标定误差与测量次数之间近似符合N-1/2规律。

立体视觉测量系统标定误差补偿

双目视觉测量系统利用三角测量法原理进行三维测量,其结构特性决定了测量误差随测量距离的增加而增大。针对测量误差的分布规律,该文提出基于局部视场的双目视觉测量系统优化方法。利用外在结构建立测量坐标系,减小标定和测量过程信息非一致性引入的系统误差;利用相机参数之间的耦合作用补偿系统固有参数标定误差并建立查找表,建立关于标定参数的虚拟映射。模拟实验最大误差小于0.03 mm,系统实验误差小于0.3%,实验表明优化后系统主要测量误差来源于探测器离散化引入的随机误差,双目视觉测量系统达到理论测量精度。

Warburg仪器的标定误差和使用误差

Warburg仪器是生物学科与有关领域研究工作中使用微量恒容检压技术开展工作的重要工具。至今文献对标定与使用这种仪器测量的不确定度讨论甚少,不利于正确使用和充分发挥其效能。我们根据标定和使用仪器的体会,提出如下分析估算。1.

一种星敏感器标定误差修正方法研究

针对星敏感器地面实验室待定系数法标定的缺陷,提出了一种星敏感器标定误差修正方法以提高标定精度并根据实际标定数据进行了计算验证。基于星敏感器标定系统建立了标定理想模型。在用物理方法求得主点坐标的基础上,将焦距测量值代入星敏感器标定误差模型,只需考虑镜头畸变和像面旋转对星敏感器标定结果的影响。提出了标定误差的分步校正方法:先用径向畸变的一阶模型校正镜头畸变;再以标定理论值的中心水平线为基准,与实测值的拟合直线比较,求出实测直线与理论直线的夹角,依据点的旋转公式修正像面旋转引起的误差。某星敏感器实际标定数据表明:与待定系数法相比,该法不仅减小了标定误差大小而且改善了标定误差的均匀性。

影响CTL-713C天气雷达回波强度标定误差的因素

通过对CTL-713C数字化天气雷达回波标定原理和方法的阐述,从雷达参数的测量、A/D变换及视频积分处理、测试仪器的稳定性及精确度等几方面因素对造成雷达回波强度标定误差进行了分析,分别得出几种情况下可能出现的误差值,对测试环境与人为可能造成的回波强度标定误差进行了说明。给出雷达回波强度标定结果准确性的检验方法,并对雷达回波强度标定工作中的关键问题进行了总结。

轨道检测系统钢轨图像标定误差试验研究

GJ-6型轨道检测系统采用线结构光视觉测量组件动态采集钢轨图像,实时测量钢轨横向位移、钢轨垂向位移、钢轨磨耗等重要轨道几何参数。钢轨图像线结构光视觉测量组件采用针板靶标进行标定。本文基于线结构光视觉测量原理,从几何光学角度建立靶标深度方向一维相机投影模型,在此基础上设计钢轨图像标定试验,研究钢轨图像针板靶标标定误差的成因及大小。试验结果表明:针板靶标靶面倾斜及成像像素点偏移导致钢轨图像标定产生误差;随着针板靶标靶面倾斜及成像像素点偏移增大,钢轨图像标定误差不断增大。

陀螺加速度计交叉耦合误差参数标定及补偿方法

针对陀螺加速度计非线性输出值表达式中横向加速度耦合误差未解耦的问题,综合考虑了陀螺加速度计在时变输入加速度和横向加速度同时作用时对输出的影响,利用基座3个正交方向的加速度,将外框架轴与转子轴不垂直度角作为已知量,计算得到陀螺加速度计的理论输出值。在此基础上,采用递推迭代方法对模型进行参数标定,同时,给出了陀螺加速度计输出值补偿模型。通过对比参数补偿前后的误差结果,输入加速度误差由0.05g减小到0.002g,验证了输出模型中交叉耦合误差的补偿对提高测量精度的有效性。

激光跟踪仪几何结构误差标定及修正

为了提高激光跟踪仪坐标测量精度,分析了跟踪仪的几何结构误差,研究了横竖轴平移误差、横竖轴倾斜误差、激光平移误差和激光倾斜误差的标定和修正方法。利用几何分析法建立了几何结构误差模型,基于投影图像测量仪和检棒、PSD搭建了几何误差参数的标定装置,实现对几何误差的快速自动高精度标定及补偿。最后,利用误差标定实验测量出的几何误差代入误差补偿模型,与标尺的长度进行比对分析。实验结果表明:经几何误差修正后的跟踪仪坐标测量误差从13μm/m减小到4μm/m以内,测量精度约提升了9μm/m,验证了几何误差标定和修正方法的正确性,该方法可以提高激光跟踪仪的坐标测量精度。