基于激光雷达和Kinect信息融合的导盲机器人SLAM研究

针对室内复杂的未知环境,在采用激光雷达进行即时定位和地图构建SLAM的基础上,提出了一种融合三维深度信息和激光信息的导盲机器人SLAM方法.首先对比分析ROS机器人操作系统中几种主要的SLAM方法,通过深度传感器Kinect采集的信息,得到三维SLAM地图.为了弥补激光雷达采集数据方面的不足,先使用经典的Canny算法对地图进行边缘检测,再进行扩展相位相关计算得出地图间的平移、旋转和尺度变化,使用所得参数拼接地图,实现对三维SLAM地图和二维SLAM地图的融合.通过真实环境中的实验验证,该模型地图能足够全面和精确的识别环境和障碍物,机器人可以更好地完成导盲任务.     

混合新生地图信息的随机有限集同步定位与地图创建方法

在密集杂波和地图特征数目多的水下环境中,针对水下机器人同步定位与地图创建(SLAM)方法存在地图特征点位置和数目以及机器人自身位置估计精度较低的问题,提出一种改进的随机有限集SLAM方法,即混合新生地图信息的随机有限集SLAM方法,该方法在概率假设密度滤波(PHD)的预测阶段,将上一时刻之前已探测到的地图信息中靠近机器人位置的地图特征加入到观测信息中,作为预测阶段的新生地图信息集合,通过增加先验信息以提高地图特征位置和数目估计精度,改善预测阶段先验信息不足的问题.仿真实验将所提方法与传统RB-PHD-SLAM方法进行比较,当机器人回到已探测过的区域时,所提方法明显改善了地图特征位置和数目的估计精度.     

基于拓扑位置关系的无人艇路径搜索方法

针对目前路径规划容易陷入局部最优和搜索时间较长的问题,提出基于拓扑位置关系的无人艇路径搜索方法。分析空间物体的拓扑位置关系,构建基于拓扑位置关系的地图表达。在地图要素表达、拓扑关系谓词和拓扑路径可达的基础上建立拓扑地图,避免大量网格化的路径搜索造成时间复杂度提升,同时避免搜索陷入局部最小值。采用Dijkstra算法对建立的拓扑地图进行最优路径选择。试验结果表明:在障碍物不变、搜索范围变大的情况下,该方法相比栅格化的A*算法能以较低的搜索时间实现更优路径的搜索。     

MGIS中地图栅格数据组织模型研究

研究瓦片金字塔模型和四叉树技术基础上,提出了一种地理地图栅格数据模型,该模型将地图栅格数据的使用分为获取、组织和索引三个步骤,并分析研究各步骤主要技术和方法,并利用瓦片金字塔模型和四叉树技术完成栅格数据组织.该模型能够高效完成栅格数据的组织和其他操作,具有高效实用特点.     

中国航海文化手绘地图“航海日”面世

<正>为了更好地向公众宣传航海文化,中国首张航海文化地图在中国航海日活动举办期间面世。该地图将众多中国航海文化参观体验点汇聚于一体,以手绘地图的形式,详细介绍了航海历史、文化。地图描绘了中国沿海各地建筑造型风格迥异的航海文化博物馆,向读者立体展现了中国航海文化的整体布局,为广大航海爱好者探寻航海文化提供参考。据了解,中国航海文化手绘地图于2015     

港口船舶自动监控系统的设计与实现

基于VC＋＋环境，以MapX作为地图平台、以GPS数据为基础，通过坐标运算判定需要被监控的移动目标所在的云台摄像机，并将当前监控中心视频画面自动切换到该云台的追踪画面。整个平台将地图显示和视频监控相结合，实现了实时地图显示、实时视频追踪、轨迹回放等功能，使工作人员更直观有效地对港口船舶进行监控。     

基于高精地图的自动化码头ART动态路径规划研究

针对自动化集装箱码头ART路径规划问题，在分析运输车辆运动学特性的基础上，提出一种基于动态高精地图的自动化码头ART动态路径规划方法，通过高精地图实时存储和更新港区道路信息，利用北斗卫星定位技术精准获取ART位置，设计A-star算法为ART规划全局最优作业路径，结合局部精细化引导和单车执行控制策略完成ART转弯和避障等动作，为作业过程中ART规划出最优行驶路径。与现有技术相比，该方法根据道路实际情况动态调整线路，可缩短运输行车时间，提高水平运输效率。     

区域船舶扰动复杂度建模

为准确刻画和分析区域水上交通系统状态演化,从水上交通管理的视角建立基于船舶扰动的水上交通复杂度模型。该模型根据船舶扰动的作用机理,利用基于内禀属性的密度效应因子和迫近效应因子、响应效应因子描述区域水上交通系统在船舶扰动作用下的状态演化过程,综合考虑3个因子的耦合作用,绘制复杂性地图将交通状态可视化。试验结果表明,该模型能客观地刻画水上交通的复杂性,管理人员可借助复杂性地图直观地感知船舶的不同行为对系统的影响,并可预测不同管制措施的影响,为水上交通管理与分析提供一种新的方法和思路。     

雷达视频地图在导航中的正确使用

对雷达视频地图的制作方式和原理作了说明,针对其局限性着重说明了该功能在使用中应注意的问题。     

基于反地理编码服务的内河船舶轨迹停留语义信息提取

由于内河水域电子航道图在完整性和及时性方面的不足，传统依赖电子航道图的船舶轨迹停留点挖掘方法在准确率和效率方面受到限制。在线地图资源蕴含着大量的地理空间语义信息，能为船舶活动轨迹提供丰富的地理关联解译。综合利用互联网中的地图数据服务，提出一种基于反地理编码的内河船舶轨迹停留语义信息提取方法。识别船舶在港口、码头等区域的轨迹停留段，提取每段的停留中心点；利用在线地图的反地理编码服务获取停留中心匹配的区域集合，计算每个区域的船舶停留特征；基于关键字对多个区域进行融合，生成船舶轨迹的停留语义信息。利用2018年7月—2018年8月长江区域船舶的真实轨迹数据进行试验，结果表明：该算法能有效地提取船舶轨迹的停留语义信息，平均准确率达到94%以上。     

一种基于数据挖掘的GIS及在航海中的应用

根据聚类分析方法中密度凝聚的思想，提出一种新的复合聚类分析算法，进一步将这种算法用于地理信息系统的数据挖掘，并应用于船舶航线的自动设计。     

数据压缩技术在船舶电力监控系统中的应用

采用数据压缩技术可有效减少船舶电力监控系统监测的数据量,提高现场总线网的通信效率。根据不同压缩方法的特点压缩船舶通信中不同类型的数据,其中对开关量和电力主干网等数据采用10进制霍夫曼编码的压缩方式压缩;对包含多测点的模拟量数据采用基于旋转门算法的监控数据的压缩方式压缩;对电能质量等数据采用小波变换的压缩方式压缩。仿真结果表明,采用该方案能实现对数据的有效压缩,节约网络宽带。     

嵌入式零树小波在合成孔径声纳图像压缩中的应用

合成孔径声纳（SAS）图像具有分辨率高、数据量大特点,给数据存储和传输带来困难。由于合成孔径图像像素间具有一定的相关性,采用嵌入式零树小波（EZW）编码算法,利用小波系数的相关特性可以达到压缩图像的目的。文章研究了基于嵌入式零树小波的合成孔径声纳图像的压缩和解码算法,并用合成孔径声纳图像对算法进行了测试,采用峰值信噪比、均方误差、压缩比三项技术指标对图像压缩质量进行了评估。结果验证了基于嵌入式小波零树图像编码算法的合成孔径图像的压缩和解码算法可行性。     

LZW压缩算法在多通道高速数据采集系统中的实现

针对多通道高速数据采集系统通道多、采样速度高及数据量大的特点,详细介绍了LZW压缩算法在该系统的应用中,字典建立、字典清除与重建以及压缩帧构造的具体实现方法.经过C语言定点仿真及数据采集系统的实际应用,结果表明该算法具有很好的压缩率和较高的压缩速度.     

VDR雷达图像的ROI图像编码压缩算法

针对VDR雷达图像感兴趣区域压缩问题，提出了整数小波变换和非均匀移位的ROI图像编码压缩算法。该算法利用整数小波对图像进行变换，对量化后生成的小波系数进行非均匀移位，不仅能够保证感兴趣图像数据在低比特数据流中的优先恢复，还实现了使图像的渐进恢复过程更加适合人眼视觉特点的效果。通过对VDR雷达图像的压缩实验，该算法效果明显。     

甚低频通信系统的自适应算术数据压缩研究

受其带宽的限制，甚低频通信系统的数据传输率较低。我们可通过自适应算术编码压缩来提高甚低频通信系统的数据传输率。为了提高算法的抗错误扩散能力，算法必须定期地返回到初始状态，然后采用纠错编码来降低错误率，但是这增加了冗余而牺牲了最终压缩效果。在考虑了开销之后，我们得出结论，自适应算术编码压缩技术确确实实能够为甚低频通信系统提高数据传输率。     

MapX在数据融合算法可视化系统中的应用

融合算法研究一直是数据融合方向研究的重点,由于传感器信息量大,相关实验数据复杂,对数据的表示和分析比较困难,研制直观的、图形化的融合处理可视化系统迫在眉睫。根据数据融合的要求,分析数据融合可视化系统的特点,在此基础上构建多图层的融合可视化系统框架模型,并利用Visual C＋＋开发环境结合通用GIS组件MapX研制出满足实际需要的软件,取得了良好的效果。     

基于GIS的港口规划信息系统的初步研究

地理信息系统（GIS）是以计算机为工具,具有地理图形和空间定位功能空间型信息管理系统。在简述了目前港口规划存在的问题后,探讨了在GIS平台上如何建立港口规划数据库、设计系统结构,并介绍了系统主要的应用功能。     

雷达图像快速无损压缩算法

针对船用航行数据记录仪雷达图像无损压缩问题,提出了将整数小波和改进SPECK相融合的算法.该算法利用整数小波对图像进行变换,进而采用引入了Hash表和综合匹配法的改进SPECK进行编码.雷达图像无损压缩仿真结果表明,该算法不仅提高压缩速度,而且提高了压缩比.     

GIS-aided prediction for sea-ice distribution

A method of applying the geographic information system (GIS) to predict sea-ice distribution is proposed. The prediction computations are performed using the distributed mass/discrete floe (DMDF) model. The GIS is used to prepare the initial data for the DMDF model, and to display the simulation results together with a digital map and observational data for evaluation and further use. Two areas in the Arctic Ocean were selected to test the computations in this study. The results of the case studies show that this method can help with (1) free-area and free-scale prediction fitting for various purposes, (2) a high-resolution output to provide more detailed data, and (3) a reasonable combination of different data sets to make the best use of the information obtained. The results also suggest that the DMDF model is a good simulation of the ice motion not only for large-scale but also for local-scale predictions. Received: March 19, 2002 / Accepted: June 20, 2002 Acknowledgments. This study was financially supported by the Japan Science and Technology Corporation. The SSM/I sea-ice data were obtained from the EOSDIS NSIDC Distributed Active Archive Center (NSIDC DAAC), University of Colorado at Boulder. The authors thank the persons concerned. Address correspondence to: H. Yamaguchi (yama@fluidlab.naoe.t.u-tokyo.ac.jp)