2D雷达组网几何定位融合算法

研究了两部2D雷达组网中的目标定位估计和定位精度问题。为考虑地球曲率对目标定位精度的影响,提出了两雷达站组网中基于实际地球椭球模型的几何交叉定位与数据融合相结合的方法,建立了两部雷达观测定位几何模型,推导了定位方程和精度估计公式并进行了误差分析。仿真分析表明,在选择更为实际的观测模型的前提下,利用几何定位与数据融合方法不但改善了两雷达的定位性能,而且根据定位几何精度因子(geometricaldilution of precision,GDOP)图的特点,选择相应的定位雷达,提高了雷达站组合的几何定位精度。

ESM对2D雷达引导性能分析

对于由 ESM和雷达组成的多传感器系统 ,分析和推导了用 ESM对 2 D雷达成功引导的概率解析表示式 ,为求解成功引导概率提供了依据 ;研究了 ESM对 2 D雷达成功引导概率随一些特征参数的变化规律 ,并得出了 4个特性 ;在多种情况下进行了成功引导概率的数值计算 ,验证了成功引导概率的一些变化规律 ,并得出了一些有意义的结论 ,从而对研究和设计同地配置的

基于几何法和信息融合的2D雷达目标高度估计

在由 2 D雷达组成的雷达网中 ,首先用几何方法得到了 2个目标高度估计值 ,然后利用信息融合思想 ,在最小均方误差估计准则下得到了目标高度估计融合值及其方差表示。仿真计算表明 ,基于融合方法得到的高度估计较之只用几何方法得到的高度估计 ,性能得到了明显的提高。

2D雷达组网空中目标高度估计方法综述

概述了2D雷达组网如何利用多部2D雷达探测的距离和方位数据估计空中目标高度的基本思想,阐述并分析了运用几何计算法、最小二乘法、极大似然法及状态滤波法及其改进方法对空中目标高度进行估计的适用范围及其优缺点。仿真试验表明,雷达探测精度、雷达站址空间布局及空中目标高度等因素均对目标高度估计精度影响较大。最后,给出了未来2D雷达组网空中目标高度估计研究方向。

基于测向平面的2D雷达目标高度估计方法

针对2D雷达组网中的高度估计问题,提出了一种基于测向平面的2D雷达目标高度估计方法。该方法通过2D雷达对目标的测向方位在空间中形成测向平面,并利用2个相交的测向平面及雷达对目标的测量距离,估计出目标的地心地固(ECEF)坐标。再利用ECEF坐标到大地坐标的转换得到目标的高度估计,最后进行了蒙特卡罗仿真试验。结果表明,该方法简单有效,具有工程应用价值。

分布式2D雷达组网目标测高技术研究

针对2D雷达组网测高问题,提出一种基于2D雷达纯方位交叉定位技术对目标高度进行联合估计的方法;仿真实验证明,该方法简单有效,具有一定的工程应用价值。

分布式2D雷达网的航迹关联方法

针对分布式2D雷达网由于缺乏高度信息而不能对空中目标进行航迹关联的问题,研究了一种2D与2D雷达航迹关联算法。首先,利用雷达和目标之间的几何特性将来自两异地雷达的航迹有效地统一起来,建立航迹关联函数;然后,对关联函数进行一阶泰勒展开,得到关联函数与雷达量测噪声的线性关系,并根据雷达量测噪声的置信区间得到关联门限;最后,在航迹粗关联的基础上建立基于历史信息的关联代价矩阵,利用匈牙利算法对代价矩阵进行航迹最优分配,实现航迹精关联。仿真结果表明,该方法能够有效解决分布式2D雷达网对空中目标的航迹关联问题,具有一定的实际应用价值。

2D雷达组网对空中目标高度估计仿真

利用2D雷达的方位、距离信息形成组网雷达测定目标高度算法,分析不同位置误差、目标高度条件下几何量测理论误差,并利用滤波算法对组网雷达测高进行工程化应用,仿真结果表明估高算法的实用性。

2D雷达与红外异地配置下的航迹关联方法

针对异地配置下的2D雷达与红外传感器航迹关联难的问题,论文提出一种基于假设检验的异类传感器航迹关联算法,该方法利用2D雷达距离、方位与红外传感器方位、仰角的互补性,通过假设条件建立目标关键因子的相似度模型,再通过相似度判断检验假设条件是否成立,以达到目标关联的目的。仿真实验结果表明了该方法关联的正确性。

2D雷达与红外异地配置下的航迹关联方法

针对异地配置下的2D雷达与红外传感器航迹关联难的问题,论文提出一种基于假设检验的异类传感器航迹关联算法,该方法利用2D雷达距离、方位与红外传感器方位、仰角的互补性,通过假设条件建立目标关键因子的相似度模型,再通过相似度判断检验假设条件是否成立,以达到目标关联的目的。仿真实验结果表明了该方法关联的正确性。

基于平方根双阶EKF的2D雷达与3D雷达误差配准方法

对不同体制雷达进行组网,能够有效发挥各型雷达性能优势,但组网过程中误差配准问题必须首先要解决,以此提高对目标航迹的探测与跟踪精度。联合扩维误差配准算法能够进行实时配准,但运算量问题限制了算法的效能发挥。论文在研究异维度雷达配准算法的基础上,提出了一种基于平方根的双阶EKF误差配准方法,并与传统的异维度雷达扩维配准方法进行对比分析。仿真结果表明,新算法消除了状态向量维数增加导致的运算效率降低的问题,且配准精度显著提高,配准效果比较理想。

CONDOR MK2D雷达保养与维护技术探讨

根据CONDOR MK2D雷达的使用情况,结合笔者几年来从事雷达技术保障工作的实践经验,总结出了CONDOR MK2D雷达保养与维护中行之有效的技术方法和步骤,工作中收到明显的效果,可供从事雷达技术保障工作的人员借鉴。

2D雷达组网目标高度估计方法

为解决2D雷达不能测量目标高度参数的问题,提出一种2D雷达组网目标高度估计方法。利用2部雷达对同一目标距离和方位角测量的冗余信息进行目标高度的初步估计,通过定义贴近度、一致性测度、一致性测度均值、一致性测度方差和变异系数来确定不同雷达组合初步估计高度值参与数据融合的权值,利用不同雷达组合初步估计的目标高度值以及参与数据融合的相应权重进行目标高度的融合估计。基于典型算例对所提算法进行验证。结果表明:该算法能解决目标高度问题,具有一定的理论意义和较好的应用价值。

目标等大地高飞行时高度与2D雷达系统误差联合估计

实际应用背景中,许多目标均做等大地高飞行,但飞行高度值未知。探测中高空目标时,2D雷达系统误差估计需要同时对目标高度进行估计。针对这种情形,首先,建立地球球处理模型,并验证这种近似处理模型的可行性;其次提出将目标高度与2D雷达系统误差进行联合估计的思想,并建立ECEF坐标系下的联合估计模型;仿真结果验证该方法的有效性,经过系统误差修正和高度补偿后,各2D雷达探测航迹精度得到大幅提高。

单轴转台上2D激光雷达的位姿估计

针对单轴转台搭载2D激光雷达进行场景扫描的系统中的激光雷达动态位姿估计问题,提出一种利用V形棋盘格标定板进行位姿估计的方法。通过相机拍摄标定板上的两条光条直线的图像,提取光条直线特征,计算光平面及两条光条在相机坐标系下的方程;再结合雷达提供的扫描数据,计算出雷达坐标系与相机坐标系的变换关系;通过控制转台做3次以上的旋转运动,解算出转台轴在相机坐标系下的直线方程,拟合出雷达光心、雷达坐标系的坐标轴关于转台旋转角度的函数关系。位姿估计实验中计算得到的雷达光心位置与样本的平均误差在1.2 mm以内,计算得到的雷达坐标轴方向与样本的平均误差在0.7°以内;目标测量实验中通过单轴转台搭载2D激光雷达对目标尺寸测量的平均误差在3 mm以内。实验结果表明该方法具有较好的准确性。

融合2D激光雷达与航向姿态参考系统的采茶机仿形方法研究与试验

为推动大宗茶机械化采收,提升大宗茶鲜叶采收效率与质量,针对目前仿形采茶机感知传感器易受接触作用力、自然光照或茶蓬面叶片间隙影响,提出了融合2D激光雷达与航向姿态参考系统(Attitude and heading reference system,AHRS)的采茶机割刀仿形距离估计方法,在此基础上,设计并研制精度验证试验台与自动仿形采茶样机,分别开展了室内与田间试验。采茶机采用2D激光雷达测量采茶机割刀仿形距离信息,为提升测距精度与实时性,结合AHRS感知的加速度信息,提出了融合2D激光雷达测距与加速度信息(Fusion of 2D-LiDAR ranging and acceleration,FLRA)的采茶机割刀仿形距离估计算法,并研制了算法精度验证装置和方法,验证了算法有效性。室内试验结果表明,算法处理前仿形距离测距误差均值为36.53 mm,标准差为23.21 mm,算法处理后仿形距离估计误差均值为8.56 mm,标准差为6.31 mm,算法处理后的输出数据延迟更小,提升了仿形距离测距精度与实时性。田间试验表明,鲜叶采收效率达180~210 kg·h^(-1),割刀覆盖蓬面上鲜叶的平均采收率为92.38%,平均芽叶完整率为85.34%,平均杂质率为4.93%,一芽三叶及以下嫩梢占90.72%,满足大宗茶机采技术标准和后续加工工艺要求,与传统超声波感知的自动仿形采茶机相比,提升了大宗茶鲜叶采收效果。

一种鲁棒的2D激光雷达和摄像机最小解标定方法

因为P3P问题固有的结构缺陷,二维激光雷达和摄像机的最小解标定方法存在数值稳定性差、精度较差等问题。针对上述问题,本文提出了一种鲁棒的最小解标定方法,对P3P问题的求解算法和最优解选择误差度量进行改进。首先,根据3个棋盘格构建的P3P问题,利用改进的RP3P算法进行求解,提高了解的稳定性。然后,基于可信度加权观测概率设计了一种的最优解选择策略,提高了所选解的准确性。根据实验结果可知,本文的算法在标定结果的精度和有效性上得到明显改善。仿真实验中,在不同噪声水平下,相比于Francisco方法和Hu方法,本文方法的有效解概率提高了5%~41%和2%~20%,旋转矩阵精度提高了2°~6°和1.5°~2°,平移向量精度提高了180~520 mm和150~180 mm,性能提高明显。

2D激光雷达扫描数据的异常值检测

针对2D激光雷达扫描数据异常值检测问题,提出了最邻近距离-局部异常因子检测算法。首先给出2D激光雷达扫描数据孤立点的定义,并依此检测扫描数据的孤立点;其次基于局部异常因子检测扫描数据的局部异常点;最后采用5组实际环境中的2D雷达扫描数据对算法进行验证。研究结果表明:最邻近距离-局部异常因子检测算法能够检测出2D激光雷达扫描数据的异常值,且算法的平均误报率为1.228%、平均计算时间为0.842s,可满足实际需求。

雷神MK 2D雷达初级减速齿轮箱油位检测设计及实现

雷神Condor MK2D单脉冲二次雷达是由1个交流驱动电机提供旋转动力．电机经过两级变速齿轮箱的减速为雷达天线提供每分钟15rad或者12rad的转速。其中二级变速箱有油位检测器．当二级变速箱中的润滑油油位过低时。油位检测器将输出控制信号切断电机供电，停止天线驱动装置的工作。

融合2D激光雷达的室内单目深度估计

在室内单目视觉导航任务中,场景的深度信息十分重要.但单目深度估计是一个不适定问题,精度较低.目前, 2D激光雷达在室内导航任务中应用广泛,且价格低廉.因此,本文提出一种融合2D激光雷达的室内单目深度估计算法来提高深度估计精度.本文在编解码结构上增加了2D激光雷达的特征提取,通过跳跃连接增加单目深度估计结果的细节信息,并提出一种运用通道注意力机制融合2D激光雷达特征和RGB图像特征的方法.本文在公开数据集NYUDv2上对算法进行验证,并针对本文算法的应用场景,制作了带有2D激光雷达数据的深度数据集.实验表明,本文提出的算法在公开数据集和自制数据集中均优于现有的单目深度估计.