基于铁路带状北斗CORS的网络RTK测量精度分析

为研究和拓展北斗导航系统在铁路工程测量中的应用,利用BDS系统技术优势解决山区铁路测量定位难题。基于某山区铁路建立带状北斗连续运行参考站系统(以下简称“北斗CORS系统”)和高精度位置服务云平台。采用国产多星多频测量型接收机进行控制点数据采集工作,分别对比基于北斗CORS系统的单BDS、单GPS以及GNSS混合星历网络RTK观测数据以及传统基站形式的RTK观测数据的测量精度。结果表明:(1)铁路带状北斗高精度位置服务云平台网络RTK定位功能稳定可靠;(2)基于北斗CORS系统的网络RTK测量方法仅需进行高程曲面拟合,按3s采集的成果精度即可满足铁路测量规范中网络RTK中线测量、断面测量、施工放样、像控测量的精度要求,测量时应尽量采用同类型的设备并采用同精度观测方法以保证重复测量精度,也可通过增加观测时长、在局部区域利用既有高程控制点做高程校正的方式提高测量精度;(3)基于北斗CORS系统的网络RTK测量平面和高程内符合精度限差可分别设定为1.7 cm和2 cm,外符合精度可分别设定为2.2 cm和5 cm。

融合视惯RTK的非接触高精度点位测量方法

为解决信号受遮挡或物理不可达区域的高精度点位测量问题,提出了一种融合视惯和实时差分定位(RTK)信息的非接触高精度点位测量方法。首先,利用由RTK测定的相机位置信息,在增量式重建中将相机位姿和特征点空间位置配准到全球地理坐标系下;其次,在全局优化中引入视觉重投影误差、RTK测定的相机位置、惯性测量单元测定的相机姿态作为约束,以提升特征点空间位置的测量精度;最后,将图像中的特征点坐标从像平面坐标系映射到全球地理坐标系下,实现对场景中特征点位坐标的非接触性测量。与OpenMVG的对比实验表明:所提方法在3m和5m距离处的非接触性点位测量精度分别提高了87.25%和75.88%,验证了其在非接触性点位测量问题上的高精度。

民用手持GPS仪测量精度分析——基于某矿区GPS与RTK同点测量数据对比

通过对比分析浙西北某矿区详查工作中同时采用民用手持GPS仪和RTK进行测量的钻孔孔口坐标数据,发现使用该类型仪器定位时平面精度在2m以内的概率为32.14%,在5m以内的概率为78.57%,在10m以内的概率为92.86%。确定该民用手持GPS仪可以运用于1∶5000比例尺及更小比例尺地质填图时,普通地质点野外地理坐标平面参数的采集工作。

GPS-RTK技术在小区域农房测量中的精度研究

为满足城乡发展需求,提高农房测量的精确性。本文将某农村地区作为研究对象,对GPS-RTK技术的应用原理进行分析讨论,提出GPS-RTK技术的具体实现路径,阐述GPS-RTK小区域农房测量精度误差处理方法。最终发现GPS-RTK技术具有精度高和稳定性好的优势,能大幅度减少人力、物力资源,保证测量任务按时完成,希望通过研究,为后续类似问题提供参考。

基于RTK测量的皖北Aster DEM数据精度评价研究

数字高程模型(DEM)是地形测绘领域中一项重要的地理信息产品,开展DEM数据精度评价,是确保从这些数据中获取的信息正确的基础。本研究基于RTK测量数据,采用DEM误差分析法,对皖北Aster DEM数据进行了评价,并比较了不同地形条件和不同平滑处理之后的DEM数据的精度。结果表明,皖北Aster DEM数据精度较为可靠,MAE和RMSE分别仅为1.95、3.60 m。该DEM精度受地形影响,其中山地地区的精度最差,丘陵次之,平原地区精度最高。经过高斯平滑处理后的DEM数据精度最高,与原DEM信息相比,其MAE和RMSE分别减小了5.56%、11.11%。本研究结果对于Aster DEM数据的应用具有一定的价值。

GPS-RTK技术与全站仪测量技术在房产测量精度中的对比分析

房产测量是指对房屋及其用地的相关信息进行采集、处理、管理、更新和利用的活动,其主要目的是为房地产管理、城市规划、税收征收等部门提供基础数据和依据。随着科技的不断发展,GPS-RTK技术和全站仪测量技术在房产测量中得到了广泛的应用。本文将对这两种技术在房产测量精度方面进行对比分析,探讨各自的优缺点,以便在实际应用中更好地选择和使用。

基于CORS-RTK无验潮的海上光伏水深测量精度分析

海上光伏项目的开发和施工是一项极富挑战和困难的复杂工程,海底地形、地貌的高精度测量对海上光伏项目的顺利开展至关重要。传统测量方法需提前布设验潮站以获取潮位数据,但在无码头区域布设验潮站存在较大困难,人工验潮也存在一定安全隐患。针对这一问题,CORS-RTK无验潮水深测量方法因无需布设验潮站,且具备快速、高效等优点,逐渐被应用于水下地形测量中,但与传统测量方法相比,其能否满足海底地形测量精度要求尚不清楚。因此,结合实际工程案例,以单波束检查数据为检验标准,对无验潮水深测量模式和常规验潮作业模式数据精度进行对比分析。结果表明:CORS-RTK无验潮模式和常规作业模式水深测量数据误差均满足《海洋工程地形测量规范》要求,常规作业模式和CORS-RTK无验潮模式的数据稳定性、精度差异较小;常规作业模式耗时长、成本高、作业效率低下,而无验潮模式不仅能够提高操作效率,节约成本,后期数据处理流程简单,且CORS-RTK技术的气候适应性强,使其能够在恶劣天气或海况不佳时实施测量;在测量时间紧迫、气候条件恶劣、传统验潮方法难以执行的情况下,可优先采用CORS-RTK无验潮模式进行水下测量。研究成果可为海洋水下地形测量提供借鉴。

单镜头倾斜摄影测量技术的应用及精度分析

针对5镜头无人机摄影测量技术在水利工程中的限制,提出一种单镜头无人机采用5航线倾斜测量法,对水利工程进行多角度拍摄,快速建立水利工程实景三维模型的方法。通过对三维模型的平面精度、高度精度进行误差分析,证明消费级无人机在多航线飞行方案下建立的水利工程实景三维模型满足现行《水利水电工程测量规范》和《三维地理信息模型数据产品规范》。

基于机器视觉技术的高精度光学仪器表面动态变形测量研究

伴随着光学仪器精度的逐渐提高,其表面动态变形事件发生频率也呈现急剧增加的趋势,是影响与制约光学仪器发展与应用的主要因素之一。为了满足光学仪器的应用需求,提出基于机器视觉技术的高精度光学仪器表面动态变形测量方法。采用机器视觉设备获取高精度光学仪器表面图像,对表面图像进行灰度化处理、去噪处理与增强处理,以此为基础,应用SURF特征检测算法提取表面图像的特征点,通过FLANN算法匹配相邻图像的特征点,利用Delaunay三角化在表面图像区域形成三角网格,进一步计算表面图像特征点的位移与应变,从而实现高精度光学仪器表面动态变形的测量。实验数据显示:在横坐标为1μm时,应用提出方法获得的表面动态变形位移纵坐标为1.8μm,与实际位移基本保持一致,在实验组别为6时,应用提出方法获得的光学仪器表面动态变形应变数值为3μm,与实际应变数值保持一致,充分证实了提出方法具备较好的应用性能。

高层建筑工程测量精度探讨与控制研究

随着时代的演进,高层建筑施工中施工测量的重要性日益凸显。高层建筑施工测量受到多方面因素的干扰,为了提升高层建筑工程测量的准确性,必须满足更为严格的测量精度和技术要求,并有效掌控工程测量的过程,建立合适的测量策略,选择高效的测量技术,并加强对高层建筑施工测量精度的监控和控制。笔者的主要焦点是高层建筑工程测量的独特性,对其方法和存在问题进行了详细讨论。此外,还提出了一系列改进高层建筑工程测量精度的控制措施,为提升建筑质量提供了有益的指导和支持。

近景摄影测量在协作机械臂末端重复定位精度中的应用

针对协作机械臂末端重复性定位研究,从近景摄影测量的角度出发,使用基于角锥体原理的空间定位算法,完成了数据采集与算法验证工作。该方法具有设备组成简单、操作简单、使用效率高的特点,在具体的机械臂末端重复定位精度测试中具有一定的使用价值。

一种利用结构光照明的高精度三维测量系统

为了实现对微小物体的高精度三维测量,本文构建了一套基于结构光照明的三维形貌测量系统,对该系统所使用的相位编码算法、远心相机标定算法和投影仪标定算法进行了研究。首先,通过边缘提取算法获得二维平面标靶的特征点坐标,使用改进的张氏标定算法完成远心相机标定,通过相位编码结构光得到相机像素与投影仪像素之间的映射关系。然后,由映射关系使投影仪也能捕获特征点的位置信息,进而完成投影仪标定。最后,基于立体视觉模型对被测物体进行三维重建。实验结果表明,标定后的测量系统视场大于2000 mm^(2),全视场的测量精度约为32μm,中心视场的测量精度为10μm。该系统具有良好的稳定性和重复性,能够满足大多数工业检测的应用需求,展示出广阔的应用前景。

融合单目深度和 RTK 定位的电力线弧垂测量方法

现有电力线路弧垂测量方法操作繁琐且智能化程度低,提出一种融合单目深度和RTK定位的电力线弧垂测量方法。首先,无人机拍摄电力线路关键点图像,将其输入构建的单目深度估计模型EleDep-Net生成对应深度图,该模型嵌入带状金字塔模块和边界融合注意力模块,使模型能精准地捕捉导线上下文语义信息;其次,引入深度矫正算法进一步修正深度图中的深度值,根据修正后的深度值得到关键点深度信息;最后,结合无人机RTK定位和关键点深度信息,在参考坐标系中生成关键点空间坐标进而拟合出导线抛物线公式,通过该公式计算出导线弧垂。在配网线路真实环境中进行测试,结果表明本方法在保证测量相对误差小于5%的前提下,作业效率明显提高,有较高的工程应用价值。

电磁炮轨道间距高精度测量技术研究

电磁轨道炮内膛尺寸精度与发射过程中枢轨高速滑动电接触状态密切相关,准确获取内膛尺寸可有效指导其电枢设计、枢轨匹配性研究等工作。根据轨道炮异形炮膛截面及其形貌特征,并结合内膛间距变化形态,提出一种基于角平分线特性的内膛尺寸高精度测量方法,通过将局部长度范围内两条轨道空间位置关系等效成一定角度张开的两条线段,以角平分线为测量基准,在其上任取一测量点,过该点分别做两条轨道的垂线,定义两垂足的连线即为该测量点处的轨道间距值。通过开展样机设计、全系统误差分析及对比校核,对某口径轨道炮轨道间距进行工程实测。结果表明测量误差≤0.05 mm,满足精度要求。通过获取轨道间距准确数据,可对后期电磁发射装置数值建模、装配工艺及性能检测提供不可或缺的测量手段,进而促进轨道炮武器的工程化应用。

FY-3G降水测量雷达海洋定标精度检验与评估

2023年4月发射的风云三号气象卫星G星(FY-3G)是我国首颗专用降水测量卫星,双频降水测量雷达(precipitation measurement radar,PMR)是该颗卫星上最核心的仪器。基于2023年7月数据,利用海洋定标理论模型,模拟海洋表面后向散射截面,与观测海洋表面后向散射截面进行比对,实现对PMR定标精度的初步评估。通过与国外星载双频降水测量雷达(global precipitation measurement,dual-frequency precipitation radar,GPM DPR)海洋定标检验结果比对,评估FY-3G PMR定标的准确性。海洋定标精度检验结果表明:FY-3G PMR Ku波段在入射角小于15°时观测值与模型模拟值的偏差较小,此时FY-3G PMR的偏差为1.65~2.73 dB,偏差标准差为0.74~1.82 dB。FY-3G PMR Ka波段在18°入射角时偏差小于0.27 dB,偏差的标准差为3.49 dB。FY-3G PMR与GPM DPR的定标偏差存在较为固定的偏差,差异主要源自于数据本身的后向散射统计特性,各入射角下FY-3G PMR Ku与Ka波段海洋表面后向散射数据稳定性与GPM DPR相当。

高精度激光共焦半导体晶圆厚度测量

针对半导体晶圆厚度的高精度非接触测量问题与需求,提出了基于激光共焦的高精度晶圆厚度测量方法。该方法利用高分辨音圈纳米位移台驱动激光共焦光探针轴向运动扫描,利用激光共焦轴向响应曲线的峰值点对应物镜聚焦焦点的特性,分别对被测晶圆上下表面进行高精度瞄准定位;通过光线追迹算法精确计算出晶圆表面每个采样点的物理坐标,实现了晶圆厚度的高精度非接触测量。基于该方法构建了激光共焦半导体晶圆厚度测量传感器,实验和分析表明,该传感器的轴向分辨力优于5 nm,轴向扫描范围可达5.7 mm,6种晶圆厚度测量重复性均优于100 nm,单次测量时长小于400 ms。将共焦定焦技术有效地应用于半导体测量领域,为晶圆厚度的高精度、无损在线测量提供了一种新技术。

高精度磁法测量在隐伏磁铁矿勘查中的应用——以冀东迁安曹庄子地区为例

冀东迁安地区铁矿成矿带是我国重要的沉积变质型铁矿产地之一,其矿石自然类型主要为磁铁型,随着开采与开发程度的提高,目前迁安地区已发现的大部分铁矿床已面临资源枯竭的局面,因此在区内寻找隐伏铁矿具有迫切需求。通过在冀东迁安曹庄子地区开展地面高精度磁法测量工作,查明其磁异常特征,研究结果表明:研究区磁异常主要由隐伏磁性体引起,经钻探验证,在深部发现了厚大铁矿体,磁异常分布与钻探所见的隐伏铁矿体对应较好,说明高精度磁法测量方法在冀东变质岩地区寻找深部隐伏铁矿体具有良好的找矿效果。研究可为迁安地区的铁矿找矿工作提供参考。

一种提高核磁共振快弛豫信号测量精度的方法

核磁共振技术能够直接探测样品中水、烃等含氢流体信号并对其含量及所处环境进行定量表征,广泛应用在油气勘探领域.在对页岩油气、致密油气等含有大量超快弛豫组分样品进行测量时,由于CPMG脉冲序列观测到的前端信号数据量过少导致测量信号不稳定,快弛豫组分结果可靠性较低.提出了多次微变回波间隔测量(MCTEM)的方法,在测量阶段加密了对核磁共振前端信号数据的采集,反演阶段采用了多次测量回波数据的联合反演,可以得到更加精确的快弛豫T2谱.通过数值模拟和岩心物理实验对MCTEM方法进行了验证,结果显示MCTEM方法能够改善由回波间隔TE偏高引起的T2谱快弛豫组分峰消失的问题,可以有效提高快弛豫信号的测量精度.

安装误差对于电场式圆时栅传感器测量精度的影响规律及抑制方法

在纳米时栅传感器安装过程中,转子相对于定子的偏心或偏摆,是角位移传感器整周测量误差的主要来源。运用面积积分法进行数学建模,分析在安装不满足正对平行条件时的整周误差及其谐波频次,揭示采用多个电极进行信号拾取会具有一种匀化效应,能够减小由安装带来的谐波误差。采用印制电路板(PCB)工艺制造直径为305 mm的传感器样机,在不同测头数量的条件下进行精度对比实验。实验结果表明:多测头结构能够对整周误差产生抑制与匀化作用,使传感器整周测量精度达到1.5″,接近平行正对安装时的测量精度,验证了多测头结构对安装误差的抑制作用。

Virtual Scoping:轻量级可扩展的TSN时间同步精度测量方法

针对现有基于时钟脉冲的时间同步精度测量方法存在测量系统构成复杂、测量规模受仪器采集接口数量限制、测量数据无法支持实时网络管理控制等问题,基于时间敏感网络(TSN)集中式管控架构,提出了一种轻量级可扩展的时间同步精度测量方法Virtual Scoping(VS),能够在网络控制平面虚拟化示波器的功能。该方法定义了可用于精确测量同步精度的参数DriftTime,该参数由同步报文发送时间戳、驻留时延、链路时延等协议状态数据计算。最后在网络控制平面实现V-Scope工具并部署在基于OpenTSN开源项目搭建的原型系统进行实验。实验结果表明,V-Scope工具与专业测试仪的测量结果具有一致性。此外,以精度优化为例对VS方法在支持网络管理控制功能的可行性和优越性进行探讨和论证,设计实现了一种基于V-Scope的频差补偿算法,最高可将原型系统同步精度提升32.3%。