改进的SSDA并行算法及其在TEM中的应用

介绍了一种把图像匹配中的序贯相似性检测算法(SSDA,Sequential Similari-ty Detection Algorithm)应用到地形匹配中的方法,把地形匹配系统中的数字高程模型、高程数据和实时剖面数据分别视为SSDA算法中的搜索图、灰度值和模板,同时提出了动态门限序列和分组选取随机点的方法,最后将改进的SSDA算法进行并行化并用消息传递接口(MPI,Message Passing Interface)实现.实验结果表明,改进的SSDA算法能有效地提高地形匹配的速度和计算精度,而相应的并行程序也能取得较好的加速比,从而一定程度上解决了传统的地形匹配算法时间复杂度高、实时性差的问题.

基于测速测距激光雷达的飞行器地形匹配导航方法

针对中低空飞行器地形匹配与惯导组合中惯导误差累积导致高程图变形限制地形匹配精度、二维地形匹配运算量大和地形匹配失效时定位可用性差的问题,提出一种基于测速测距激光雷达的地形匹配导航方法。利用激光测速信息辅助构建高程图,减小高程图变形从而提高匹配精度,同时降低匹配结果与惯导的相关性;设计集成尺度不变特征变换(SIFT)特征与分步核验的地形匹配算法,提高匹配的实时性;采用激光测速信息辅助校正惯导,提高地形匹配失效时定位的可用性。典型场景地形数据的测试结果表明,基于激光测速辅助构建的高程图较基于惯导构建的高程图的地形匹配定位精度提高了36.6%,所提的卡方初始化随机抽样一致性地形特征误匹配检测算法(TCI-RANSAC)相比于RANSAC算法缩短了55.6%的核验时间,且测速信息的引入将组合定位精度提高了65.9%,具备较高的工程应用价值。

基于地形熵的地形适配区选择准则研究

为了提高地形适配区选择准则的快速性，并有效的减小选择准则对基准误差的敏感性，文中从熵的含义和性质入手．利用地形的高程信息定义地形熵，以此来衡量不同特征的地形所包含的信息量。在此基础上，提出了基于地形熵的适配区选择准则。最后对该准则进行了仿真，仿真结果表明该准则具有较好的效果。

水下地形导航匹配区选取的模糊推理方法

为解决水下地形导航数据库中单一地形特征参数描述地形匹配特征不全面的问题,在Fuzzy模糊决策应用的基础上,提出基于Vague集模糊推理的地形数据库匹配性的综合评价方法.Vague集用真隶属度函数和假隶属度函数来界定地形导航数据库的地形特征对导航匹配特性的影响,并依照加权记分函数法求得各匹配区的综合评价值.仿真结果表明,综合评价值越大的地形区域,匹配误差越小,即匹配性能越优.说明Vague集评价法能有效选择最优匹配区,能一定程度上解决单一地形图特征评价不全面的问题.

基于等高线和Hausdorff距离的地形匹配方法

研究了一种基于等高线的三维地形匹配方法,分别从实时高程图和参考高程图中提取等高线,将三维地形匹配转化为等高线匹配。通过位置坐标集合的平移算子和旋转算子作用,并利用平均Hausdorff距离度量参考图中不同等高线段的元素集合和实时图等高线段的元素集合的相似度。仿真试验表明,这种匹配方法具有较强的抗噪声和抗形变能力。

多源多时相数据空间分析及其在西藏墨脱地区的应用

提出了多时相DEM的高程变化与DOM影像变化分析协同的空间分析方法,对地表变迁进行了定性与定量的分析。这种方法在地形、地质条件极为复杂、地表变化相当活跃的西藏墨脱地区得到了应用,被证明是一种行之有效、快速精确的地表稳定性分析方法。

大面积人工数字地图生成软件的设计与实现

为给地形匹配研究提供低成本、大面积、生成速度快的随机数字地图,开发了一种数字地图生成软件。选用二维离散AR算法产生模拟数字地形,采用小块地图拼接的方法生成大面积地图。用标准C语言编程实现地形数据的快速生成和调用,并根据要求可以任意加入威胁地形。建立了便于调用数据的地形数据存储格式。利用该软件生成大面积数字地图速度快,面积可以按需要设定,生成的地形符合实际地形特征。由于每次生成的地形特征可以不相同,所以该软件可为地形匹配研究提供有效的大面积地形数据。

航空电子地图及其在导航控制中的应用

航空电子地图着重表示与航空有关的地形要素与航空要素,可供研究航空区域、确定航线、判定飞机位置和飞行方向以及实施空中指挥。作为数据库,嵌入在载体的设备之中,可以作为通信、导航、制导与控制等系统的重要信号源和参考基准,共同完成系统功能及飞行任务。数字高程模型的建立及数据库的研制是航空电子地图研制的关键技术,航空电子地图在飞行模拟器仿真研究、作战指挥、武器系统地形匹配导航等方面具有广阔的应用前景。

DEM在单人导航定位中的应用构想

基于基准数字表面模型或数字高程模型的单人导航系统能够在深山区GNSS信号被遮挡、干扰等环境下实现自主导航,为单人提供全天候准确而丰富的导航定位信息。通过序列影像获取、三维场景重建、地形匹配解决自主定位的问题,并利用获得的导航定位信息重新规划路径,以便有效降低单个人员生命危险率,提高完成野外作业的成功率。