基于DICM的桥梁变形非接触测量方法

针对目前桥梁变形测量精度不高或易受到诸多因素制约的现状,基于数字图像相关方法(DICM),提出一种改进的位移测量算法。首先利用粒子群算法进行整像素搜索,然后以此搜索结果为初值进行牛顿-拉普森迭代运算,最终实现具有亚像素精度的位移测量。通过数值模拟算例和实桥荷载试验,验证该方法的计算效率与计算精度,为桥梁等工程结构变形检测提供了一种非接触高精度测量方法。

数字图像相关中亚像素位移测量算法的研究

为提高位移测量精度而提出的各种亚像素位移测量算法被认为是数字图像相关方法中的关键技术之一,详细了解已有各算法的性能无疑具有实际意义．总结文献中3种最常用的亚像素位移测量算法,首先用无噪声的计算机仿真散斑图对各算法的性能从计算精度和计算效率两个方面进行了比较研究,并用实际实验图片对其性能做进一步的研究,结果显示在图像子区大小相同的情况下,基于空域相关函数迭代的牛顿-拉普森方法计算结果最为精确、稳定．

Matlab求解理论力学问题系列(二)典型机构的运动分析

运动学计算机辅助分析可以帮助人们方便了解机械系统的整个运动过程,获得系统中任意点的运动轨迹、速度和加速度的变化规律,直观明了。Matlab软件是实现计算机辅助分析的工具之一。本文着重介绍了2个典型机构的运动分析,一个案例侧重从数值计算的角度介绍Matlab如何求解机构运动涉及的非线性方程组和如何进行动画演示;另一个案例着重介绍如何利用Matlab中的符号推导功能,求解全参数化的运动学问题。

三视场红外地球敏感器导航算法分析及研究

红外地球敏感器广泛运用于空间飞行器，尤其是在地球轨道附近。目前最新的静态地球敏感器使用焦平面探测器来覆盖整个地球红外辐射圆。若面向飞行在70—100km处的临近空间飞行器，地球敏感器就需要有很大的视场（〉120°）且相对分辨率很低。针对临近空间飞行器的天文导航运用，采用线阵CCD作为探测器，设计了一个三视场红外地球敏感器。地球敏感器的3个视场按照二维角度均匀分布以确保每个光学头能够均匀地指向地球红外辐射圆上。每个CCD覆盖20°以便能够精确地分辨地球辐射和空间的边界点。综合考虑地球辐射模型和地球扁率等因素，利用地球敏感器观测的向量可以获得地球水平、地心矢量和飞行高度。以70—100km飞行高度为示例，建立相应的数学模型，同时提出了相应的姿态和高度确定算法并进行了仿真。综合上述分析，研制了一套三视场地球敏感器原理样机并进行相关测试。仿真和实验结果表明：高度测量精度优于200m，姿态测量精度优于0．002°。