基于应用程序的MapReduce性能优化

针对MapReduce框架执行效率不佳的问题,对MapReduce性能优化的多个方案进行了研究。首先阐述了云计算的定义、特征以及专用批处理Paa S平台Hadoop的组成,之后简单介绍了MapReduce框架和MapReduce框架下的应用程序开发,接着着重讨论了MapReduce性能优化的三个主流方向:系统实现优化、参数调优、应用程序优化。并从应用程序着手,提出多个解决方法,进行了in-Map Reduce优化算法、脚本语言/编译语言对比、小文件预处理优化等多个实验,最后对优化技术和实验数据进行了分析。实验结果表明,优化应用程序是提高MapReduce性能的有效手段。

基于GNSS/INS组合精密定位模糊度校正方法在城市车载测绘系统中的应用研究

城市车载测绘系统在城市环境下进行精密定位时面临着多路径效应和信号遮挡等问题,导致定位精度下降。为了解决这一问题提出了基于GNSS和INS组合的精密定位模糊度校正方法。研究结果表明,基于GNSS和INS组合的精密定位模糊度校正方法能够有效地提高城市车载测绘系统的定位精度,减小多路径效应和信号遮挡对定位精度的影响,该方法具有重要的应用价值和广阔的推广前景。

一种高精度地图辅助的UWB/INS组合定位方法

提出了一种高精度地图辅助的UWB/惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)紧组合定位算法,即利用数字测图方法获得高精度地图信息并建立地图数据库,采用线段匹配算法识别非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS),使用抗差卡尔曼滤波(Robust Kalman Filter,RKF)融合UWB/INS的组合定位方法。实验结果表明,本文提出的算法平面定位精度在0.25 m内,能够在复杂的室内环境下提高UWB/INS组合定位系统的定位精度和稳定性。

机载合成孔径雷达技术在地形测绘中的应用及其进展

合成孔径雷达(SAR)技术由于其全天候、全天时的工作能力,成为近几年来摄影测量与遥感领域的研究热点。机载SAR系统的逐渐增多为SAR技术的发展提供了丰富的数据源。本文综述了近两年来国内外机载合成孔径雷达(AIRSAR)技术在地形测绘中的研究、试验和应用进展,评述了机载合成孔径雷达关键技术的解决途径,展望了机载合成孔径雷达技术在地形测绘和其他领域中的应用前景。

基于惯导信息的地图匹配算法

为抑制惯性导航系统(inertial navigation system,INS)导航误差发散,提出了一种基于INS信息的地图匹配方法。该方法根据INS输出位置信息的特点,引入了"平移向量"的概念,并利用一种改进的投影匹配法对平移向量进行修正。跑车实验结果表明,与传统地图匹配算法相比,本文所提出的惯导/地图匹配算法充分利用了INS的信息,具有匹配效率高、匹配精度高等优点,为基于地图匹配信息进行INS的误差校正奠定了基础。

集成GPRS服务的嵌入式车载地理信息系统

相对于传统桌面地理信息系统,嵌入式地理信息系统具有携带方便、抗震性能好、适应长时间工作的特点,适合在移动环境下实时提供地理信息服务,在车载导航领域具有广泛的应用前景。该文针对本领域应用的特殊要求,结合GPRS技术、中间件技术和地图匹配技术,研制了由地理信息处理平台、GPS/INS组合定位模块和GPRS无线通信模块组成的嵌入式车载地理信息系统,实现了基本地理信息服务、定位导航服务与无线通信服务。

海洋地球物理导航

本文分析了海洋地球物理导航在水下航行器应用研发中的重要价值,总结了地球物理导航的理论方法,指出了海洋地球物理导航中有待解决的关键技术问题及其发展方向,阐明了海洋地球物理导航与惯导系统的组合是实现实时、连续、精确、安全隐蔽、完全自主水下导航的理想途径.

即时定位与制图辅助的INS/GPS组合导航系统

即时定位与制图可以在线构建环境特征地图同时利用所建地图辅助定位,可以建立基于特征地图的的地形辅助全自主式导航系统。当GPS信号有效时,导航系统利用INS/GPS组合方式进行精确导航,同时在线建立特征地图,并不断更新修正地图。当GPS信号无效的时候,之前建立的地图用来修正惯导误差,约束惯导误差在一定的范围内,达到精确导航的目的。将及时定位与制图在线制图的功能引入组合导航系统使得该系统具有在线跟踪路标制图和限制系统误差扩延的能力,此性能通过计算机仿真得到验证。

基于地图匹配的自主导航算法

已知环境下为弥补卫星信号丢失带来的导航精度下降问题,提出了基于地图匹配的组合导航算法。自主导航系统采取INS/GPS组合方案,在GPS信号有效时,建立基于道路约束的环境地图,GPS信号无效的时候利用已建立的环境地图辅助惯性导航,减少导航误差。通过实测数据,针对GPS信号无效的情况进行了计算机仿真,给出了实际路试结果。结果表明,新算法有效提高了导航精度。

基于北京市新能源测绘服务保障工程的研究

本文介绍了全市16个市辖区共计412处1∶500市政综合管线图的测量流程,主要包括地形图测绘、地下管线普查和地下管线探测等。并针对工程存在的技术难题,提出了相应的技术创新建议,可为复杂的市政综合管线项目提供新的思路和借鉴经验。

多算法的地形辅助导航仿真系统设计及试验

该文介绍一个多算法的水下地形辅助导航系统模型,并基于此模型采用VC++搭建了系统仿真平台,在平台构建过程中主要考虑了五个因素:①反映真实的物理环境;②能很好满足实验目的;③较快的运行速度;④良好的可扩展性;⑤提供简洁的人机交互接口与结果表达。仿真平台分为8个模块以满足良好的扩展性,VC++的使用可使平台用户得到更快的计算速度和丰富简便的图形界面,系统模块中的数学模型反映了真实环境。仿真试验表明平台能够良好运行并为算法的研究提供大量试验数据。

地形辅助导航技术的研究

介绍了地形辅助导航系统的工作原理、系统组成和技术应用,着重介绍了地形辅助导航系统中位置估计、数字地图、实测高程数据采集、存储技术、组合导航、数字相关器等几项关键技术,并通过数据统计和分析对地形辅助导航系统进行了论证。

GNSS/INS高精度反向平滑滤波算法在移动测图中的应用

针对目前城市复杂遮挡环境下高精度移动测图需要人工干预操作的问题,满足在实际移动测绘中尤其是树木遮挡、高楼、立交桥等复杂环境下自动化高精度定位、测姿以及测速的需求,建立了一套基于反向平滑技术的GNSS/INS组合导航模型。试验采用国外商用组合导航系统作为参考基准,测试结果表明,在典型城市场景下通过反向平滑滤波后的位置精度达到5 cm,速度精度达到0. 02 m/s,水平姿态精度达到0. 005°,航向精度达到0. 05°。

一种智能的惯导陀螺漂移误差消除算法

给出了一套智能的消除惯导陀螺漂移误差算法,即改进的BP(Back Propagation)神经网络模态识别算法。可根据即时的飞行区域、气压计和雷达高度表测量的地形高程数据等,在机载数字地图上实时地进行在线模态识别,找出最合适的匹配区,并对惯性导航系统指示的位置信息进行修正。该算法具有识别精度高、识别速度快和识别准确率高等特点,可用于各类有人驾驶飞行器和无人自主控制的飞行器的惯导误差修正。

基于三维激光扫描仪的室内移动设备定位与建图

论文采用惯导与里程计组合辅助点云配准的方式实现了室内环境下移动设备的定位与地图建立,克服了自主研制的三维扫描仪数据更新频率低的缺点。首先,采用惯导与里程计组合完成移动设备的姿态测量与航位推算;然后,将航位推算的结果作为点云配准的初始值,之后采用基于正态分布变换的点云配准算法完成点云的顺序配准;最后,根据点云配准结果修正航位推算的定位结果,并在此基础上完成定位与建图。论文以轮式小车为实验平台,搭载自制的三维激光扫描仪,在楼道环境中验证了文中所述方法的有效性。

MEMS-INS室内行人定位三维地图匹配算法

提高基于微机械(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)的室内行人三维定位精度一直是一个研究热点和难点,其中器件误差是影响MEMS-INS精度的一个棘手问题.由于器件误差产生的机理十分复杂,采用现有的修正技术无法准确地对误差进行估计建模,导致MEMS-INS的位置精度不高.本文从室内环境结构分析入手,提出了一种三维地图匹配的条件随机场算法.通过设计导航输出的位姿信息与室内状态点的数学关系,结合最佳轨迹求取的算法建立室内三维地图匹配的算法模型.最后通过算法求解出的最佳匹配点坐标修正惯性导航输出的位置误差.

基于紧耦合GNSS/INS的高速列车精准定位研究

为了改善高速列车在行驶过程中定位不精准的现状,本研究采用全球卫星导航系统和惯性导航系统,构建了GNSS/INS紧耦合精准定位系统。提出等价权原理将UKF算法中的噪声协方差进行等价替换,使其能够在信息融合过程中对滤波增益进行调节,降低观测粗差带来的影响,提高UKF算法的鲁棒性。本研究在改进UKF算法的基础上,用地图匹配算法对滤波器处理后的定位数据进行再处理,进行仿真对比。结果表明,改进UKF算法和标准UKF算法仿真得到的位置速度误差曲线,其AVE和RMSE值均降低20%以上;又经过地图匹配算法处理后的定位精度更高,表明本研究能够提高高速列车的定位精准性、稳定性。

基于移动GIS的离线版水务一张图应用研究

随着智慧水务建设工作的推进,面向精细化业务管理和专业化社会公众服务的水务移动应用需求日益增加,常用商业在线地图无法满足水务业务管理应用需求。为解决智慧水务移动端底图业务要素内容缺少、时效性差及偏远地区水务外业巡查执法无网络环境的问题,基于MBTiles地图切片存储技术和SpatiaLite空间数据库技术,研究基于移动GIS的离线版水务一张图。同时,为保证离线数据的安全,对切片和矢量数据库进行加密,保障海量空间数据的存储安全和访问效率。经验证,该研究方案能够实现离线空间数据的加载和渲染能力,运算性能高效,数据存储安全可靠,可为河长巡河和水利工程巡检运维等应用场景提供安全、高效、专业的移动地图服务,有效支撑智慧水务建设与应用。

基于模糊逻辑的组合导航系统重力图匹配算法

提出一种基于模糊数学方法和统计概率准则的重力图匹配算法，通过数据融合和模糊逻辑判断．完成当前航线是计划航线可能性的判断和匹配结果可信度的分析。仿真结果表明，这种算法对潜艇水下校正惯导系统误差有一定的可行性。

新型专题地图制图自动化系统框架与关键技术

针对信息技术和行业需求对专题地图制图的表达内容、表达方法、表达形式和智能化水平带来的巨大冲击问题,通过总结和分析可视化技术和专题地图制图技术的发展,提出了一种新型专题地图自动化制图方法,设计实现了专题地图制图自动化框架。通过对空间数据无缝转换、专题应用模型库构建、开放式制图规则库与符号库设计、注记与符号自动配置、制图要素关系自动处理、地图整饰自动化等关键自动化技术进行研究,基于底层核心制图引擎和内嵌式插件开发技术,研发了专题地图自动制图系统,实现了空间数据库和应用模型驱动的专题地图制图流程。以多种专题地图制图实例进行了验证,结果表明系统较好地满足了多场景的专题制图需求。