无人机激光扫描测绘系统误差的模型检校技术及实验研究

该文提出一种检验和校正无人机激光扫描测绘系统误差的技术,并设计实验对该技术的误差检校效果进行验证。该技术的实现方法是根据系统主要误差构建基于航带平差的差异分析模型。无人机航测获得扫描数据后,使用迭代最近点(ICP)算法对采集到的数据进行航带点云配准,得到航带平差。将平差参数输入到差异分析模型中解算出系统误差,利用解算结果补偿系统、消除误差,从而达到系统校正的效果。从实验结果来看,使用系统误差模型校验技术后,初始点云图和校准后的新点云图在不同方向的航带点云颜色深浅一致,说明高程误差被消除。

GRACE Level-2数据的RTS状态平滑

GRACE Level-2球谐系数反演得到的全球地表质量变化存在明显的南北条带噪声,严重影响区域地表质量异常估计的精度。DDK滤波引入信号协方差矩阵和正则化因子,能较好地削弱条带误差,同时保留更多的真实信号。采用状态空间模型表示球谐系数在相邻月份之间的联系,进而通过卡尔曼滤波实现去条带,即为状态空间DDK滤波方法(SS-DDK)。本文提出的SS-DDK方法状态向量只包含球谐系数,反映条带误差统计信息的协方差矩阵被用作状态空间模型中观测噪声协方差矩阵,采用幂律模型设计过程噪声协方差矩阵,通过迭代法求解方差分量因子,最后输出RTS平滑解代替卡尔曼滤波解作为最终数据处理结果。结果表明,在全球范围内,SS-DDK结果不存在明显的条带误差;计算各约束解与mascon解质量异常差异的均方根(RMSD),SS-DDK的RMSD为10.36 cm,小于任意一种DDK滤波。对比五大区域135个月所有约束解的等效水柱高、年振幅及RMSD发现,在格陵兰岛,SS-DDK所导致的信号失真更少,仅为49.8 cm;在其他区域,SS-DDK的去条带和保留信号的能力与DDK3—5滤波有不同程度的相似,在某些时段优于所有DDK滤波。对估计结果进行不确定性分析,SS-DDK解全球的不确定性大小为2.20 cm,其在所选区域的不确定性大小介于DDK2和DDK3之间。对比大地水准面阶误差的结果说明,SS-DDK解的噪声水平低于DDK4—8,保留信号能力与DDK2—3相当。增添仿真试验进一步说明SS-DDK在去条带和保留信号方面具有较好的性能。

基于曲率积分算法的热轧车板变形误差补偿重构研究

当薄板材料受到载荷和弯矩共同作用时,会产生局部区域弯曲以及形成明显扭转的状态。为了对薄板变形重构效果进行有效分析,设计了一种面向误差补偿的热轧车板变形曲率积分重构方法,并展开试验测试分析。利用薄板表面曲率参数计算分布应变程度,对垂直轧制方向完成曲率的样条插值,获得薄板沿平行轧制方向变形参数,采用以上变形曲线组成边界条件,完成插值计算,最终实现薄板整体结构变形重构。研究结果表明:持续增加载荷过程中,重构方差也随之增大,最大误差则出现减小。相对切角递推算法,采用曲率积分算法有助于获得更低误差,达到更优重构效果,表现出更高计算效率。该研究对提高板带轧制过程中的成形精度,以及控制稳定性具有很好的实践价值。

机载三维成像仪航带拼接的误差处理研究

机载三维成像仪是集成了全球定位系统 (GPS)、姿态测量装置、激光测距仪和光谱成像仪的新一代航空遥感系统 ,它能直接得到地学编码影像和数字地面模型 (DTM) ,而无需地面控制点。利用图像上分布的具有三维坐标的激光点来纠正原始图像 ,并且生成DTM。该文首先分析了机载三维成像仪系统中各种传感器本身的误差和系统之间存在的误差 ,然后介绍了处理系统误差的方法———航带重叠区域灰度平均差值最小算法求解航带间的系统误差 ,同时还设计了一种变权方法来处理随机误差和拼接航带的地学编码图像。通过算例说明了处理算法的正确性。

使用双频相关法单历元解算GPS整周模糊值

整周模糊值的快速确定,特别是利用一个历元数据确定整周模糊值,一直是GPS高精度实时定位的热点问题。根据双频相位数据的内在关系,提出了观测值域整周模糊值误差带的概念,并在此基础上通过在观测值平差值域和模糊值域两域交叉搜索的方法,只采用一个历元的C/A码和双频相位数据即可确定GPS相位整周模糊值,称为双频相关法。该方法随着GPS现代化中第三频率的使用,将更加有效。该方法较好地解决了GPS动态定位中多年来的一个难题,使得GPS实时定位技术得以实现,也可省略周跳修复工作。

机载激光扫描数据误差分析与精度改善研究进展

回顾了国内外机载激光扫描结果数据精度分析、仪器校正,特别是在利用条带之间的重叠数据调整并提高数据精度等方面的研究进展,为后续的研究提供了参考。

冷轧带钢边部板形缺陷精细测控方法

针对冷轧带钢边部板形问题,基于理论分析和工程实际,考虑带钢轧制前后横向厚差、横向位移、跑偏和覆盖率因素,设计了新的板形检测系统。根据板形辊长度、带钢宽度确定宽、窄通道的数量,对带钢边部板形进行必要的精细检测和误差补偿,避免出现较大的在线板形检测误差,使在线检测信号与实际板形状态一致。在板形测控过程中,首先需要分析带钢的横向厚差和横向位移,然后利用板形辊获得实测板形信号并实施必要的误差补偿,最后利用模式识别、目标曲线和控制模型实现板形闭环控制。实例表明,带钢边部覆盖率和跑偏量对板形检测精度、识别效果影响很大,且轧制前后带钢横向厚差变化与板形关系基本对应,提高带钢边部板形测控精度在很大程度上有助于提高轧后带钢的整体产品质量。

中点误差控制宽行加工算法

现有的几种利用圆环形切削刃刀具实现五轴宽行加工刀轨生成算法在计算曲率突变曲面时存在刀心波动问题,不利于提高加工效率和保证加工质量。通过分析现有宽行加工算法刀位调整过程,认为产生刀心波动的两个理论因素:行宽致波动量和刀轴致波动量,其中行宽致波动量是由于相邻两刀位行宽大小不一致导致的刀心波动量,刀轴致波动量是由于曲面曲率变化导致刀具的旋转自由度变动产生的刀心波动量。虽然存在两者异号相抵的情况,但也存在同号时增大刀心波动的情况。鉴于问题复杂性,从理论上消除行宽致波动量产生的刀心波动出发,提出中点误差控制刀位优化算法,该算法中的刀心波动仅由刀轴致波动量产生。算法以有效特征线段中点定位刀具,以最大加工行宽为目标,对刀具姿态进行优化。编制了计算程序并对某种螺旋桨试件进行试切试验。通过与Sturz算法和多点法(Multi-point method,MPM)结果比较,验证该算法在减小刀心波动、改善刀轨光顺性和提高加工效率方面的有效性。

冷轧带钢板形检测误差及异常信号补偿模型

针对冷轧带钢板形检测通道的信号误差或异常等问题,基于接触式板形检测原理、压磁传感器及其电磁特性,建立板形检测误差及异常信号补偿模型。综合理论模型和中试数据,深入分析零点残存电压、带钢边部板形误差、检测辊挠度、安装精度等因素对原始板形信号的影响,解决板形信号不稳定的问题。以1050冷轧机为例,根据轧机配置和工艺参数,在线计算带钢起始和末尾通道号、边部信号误差、检测辊挠度误差等补偿量,制定满足在线板形控制要求的板形检测辊允许安装误差,提出异常信号紧急处理措施,防止板形误调事故,实现稳定轧制,有利于提高板形检测精度和板形控制精度。

发电机定子铁心卷绕加工过程克服驱动销与带料齿槽间干涉方法的研究

发电机定子铁心卷叠加工是近年来出现的新工艺。实现定子铁心卷叠生产的核心装备是卷绕形成装置,而其中的技术关键之一在于如何克服带动齿形带料卷绕的驱动销与齿形带料的槽距因加工误差的积累所引起的干涉。本文对克服这种“干涉”提出解决方法,可应用于生产。

金标免疫层析试条检测样品中黄曲霉毒素B_1的误差分析

为了扩大金标免疫层析试条(GICA)检测食品和饲料中黄曲霉毒素B1的应用范围,研究了样品基质对试剂条信号强度的影响,探讨了GICA测定饲料和各种发酵类食品样品时,提取液中NaCl、金属离子(Fe3+,Cu2+,Pb2+,As3+)和脂肪含量对检测结果的影响,并研究了消除影响的方法。结果表明,3种阴性样品(大米、玉米和小麦粉)均存在不同程度的非特异性干扰,大米的影响最小,其次为玉米和小麦粉,大米的最佳稀释倍数为10倍,玉米和小麦粉为30倍;随NaCl质量浓度增加,检测结果有偏向假阳性的趋势;4种金属离子对检测结果的影响程度依次为Fe3+>Cu2+>Pb2+>As3+;随着样品中油脂含量的增高,用GICA检测结果偏阳性的程度加剧。对粗提取液用氯仿法萃取后挥干再溶解,可将盐离子和重金属离子对测定的影响控制在允许范围之内;用石油醚脱脂,可使油脂对测定结果的影响降到最低。

莫尔条纹细分中相位误差的软件补偿方法

在实施莫尔条纹细分中，两路信号的相位误差将影响计量光栅的测量位移时的精度。本文从软件的角度详细论述了相位误差的补偿方法，并且通过理论分析与计算，说明利用该方法的补偿效果，进而证明该方法在实际应用中的可行性。

机载LiDAR数据航带平差研究进展

面向机载LiDAR数据航带平差处理的理论前沿,全面总结了机载LiDAR航带平差技术的国内外现状并进行了相应的归纳、分析,指出了当前研究中的一些不足,为后续的研究提供了参考。

基于机器视觉的彩色印刷品套印误差检测方法研究

为了实现套印误差在线实时检测,提出了一种基于测控条的套准误差计算方法。首先将测控条进行定位,消除角度偏差;然后,基于测控条本身的特点,计算实地块边缘相对于基准色块边缘在水平和垂直方向的平移量,将此平移量与设定的标准距离相比较,即可得到其它各色印版相对于基准印版的套准偏差。实验结果表明,该算法的检测精度和效率完全满足彩色印刷品套准误差检测的要求。

序列无人机影像拼接方法研究

无人机影像具有数量多、畸变大、POS数据不准确等特点,导致其在拼接过程中会产生大量的累积误差,要快速地获得大范围准确的全景图有一定的困难。基于此,提出一种既精确又高效的无人机序列影像拼接方法。首先计算大致的影像匹配区域,减少特征搜索和匹配的时间,同时记录匹配区域中心位置的特征点坐标,引入平差理论,区分平地、丘陵、山区等不同区域加权纠正匹配特征点的坐标位置。同时针对航带间重叠率小、姿态差异大等特点,采用"先航带间再航带内、旁边航带向中间航带靠拢"的拼接方式,减少整体区域的累积误差产生,最终完成全局影像的拼接。

用于航空电磁数据调平处理的导数突变点统计法

航空电磁数据中经常存在条带状误差,为消除这种误差,通常采用窗口滤波。但是,窗口参数及滤波参数要求极为严格,且不能区分调平误差和其类似大小的地质异常,需要操作者多次尝试以寻求合适的处理参数。这里提出了导数突变点统计法,该方法首先在沿伪切割线方向(垂直飞行方向),对网格化的航空电磁数据求取伪切割线的导数,采用高通滤波方法滤掉幅值比较小的导数突变点;然后统计每条航线上的突变点个数,根据预设的阈值,确定出存在条带误差的航线;再针对这条航线上的数据,采用均值滤波得到调平结果。导数突变点统计法能自动找出存在误差的航线,并只针对误差线进行滤波,能有效消除条带状误差,极大地保留真实地质异常。导数突变点统计方法算法简单,输入参数少,数据处理速度快,为航空电磁数据调平提供了一种新思路。

动量项技术在带钢热连轧负荷分配中的应用

将源于BP人工神经网络改进策略的动量项技术引入到带钢热连轧负荷分配中来,提出了误差补偿迭代算法,介绍了该算法的推导过程,并对算法的合理性进行了分析。基于误差补偿迭代算法及传统的Newton-Raph-son法,开发了带钢热连轧精轧过程设定系统软件。离线模拟计算结果表明,与Newton-Raphson法相比,误差补偿迭代算法对初始厚度分布的要求比较宽松,有利于新产品的开发,具有良好的在线应用前景。

基于三角带模板的车辙实时可视化方法

给出一种基于三角带模板的车辙实时可视化方法,结合车辙的物理模型,并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。先将地形分成大小相等的若干块,预计算一族三角带模板。在地形绘制时,仅是根据包围盒误差因子简单的选择一个三角带模板。选择Bekker的地形沉陷模型作为车辙的物理模型,并且采用过程纹理方法实时生成车辙纹理。给出了完整的动态地形可视化算法。最后实验证明的方法是可行、有效的。

基于验证法的对某颤振实时系统故障测试研究

通过对系统实现原理剖析,在将故障隔离到元、器件级后又因故不能解决的背景下,提出了改变量程进行小电压信号测量的解决思路,但精确度能否满足实际应用成为问题的焦点;根据振动信号属性和误差合成、传递、分配原理确立了验证关系式,并围绕该关系式展开测试研究;分析了故障产生的深层原因以及零点附近出现粗大误差对实际应用的影响度;给出了具体验证分析方法和降低方法误差、示值误差处理措施;同时还给出了对引用的某些工程理论实际验证的具体结论,最后指出了存在的问题;实践表明,方法正确,验证成功,对实际工程应用具有一定的参考价值。

对沥青抗剥落剂性能评价试验中水煮法的改进

本文以行业标准T0663-2000沥青抗剥落剂性能评价试验中提到的T0616-1993沥青与粗集料的粘附性 试验(水煮法)为基础[1],提出几点减少试验误差的可行方案,以供行业参考,以便得出一种直观、简便、可靠的评测 方法来。