机载SAR运动补偿系统设计及算法研究

对机载合成孔径雷达（SAR）的运动误差进行了分析，给出了与误差补偿精度相适应的捷联惯性测量单元特性要求，分析了惯性导航系统；全球定位系统（INS／GPS）组合对飞机姿态的影响，设计了运动补偿系统，同时对相位梯度自聚焦算法进行了研究。     

基于SINS/GPS的高速列车组合导航系统

为提高高速列车的导航精度,提出了一种基于SINS/GPS的组合导航系统.分析了SINS和GPS的误差源,设计了SINS/GPS高速列车组合导航算法.仿真结果表明,所提出的SINS/GPS高速列车组合导航系统精度高,可靠性好,克服了惯性导航系统误差随时间增大的缺陷.     

信息融合技术在水下组合导航系统中的应用

要实现水下精确导航,采用单一导航方法,其精度、可靠性无法满足需要．将多种导航技术适当融合,可以取长补短提高导航精度．以捷联惯性导航系统作为组合导航系统的主导航设备,GPS导航、多普勒导航等为辅助导航设备,利用联邦Kalman滤波技术对水下组合导航系统进行信息融合,充分融合多导航传感器信息,提高远程自主水下航行器的导航精度．     

基于GPS与图像融合的智能车辆高精度定位算法

车辆自定位是实现智能车辆环境感知的核心问题之一.全球定位系统(Global Positioning System,GPS)定位误差通常在10 m左右,不能满足智能车辆的定位需求;惯性导航系统成本较高,不适于智能车辆的推广.本文在视觉地图基础上,提出一种基于GPS与图像融合的智能车辆定位算法.该算法以计算当前位置距离视觉地图中最近一个数据采集点的位姿为目标,首先运用GPS信息进行初定位,在视觉地图中选取若干采集点作为初步候选,其次运用Oriented FAST and Rotated BRIEF(ORB)全局特征进行特征匹配,得到一个候选定位结果,最后通过待检测图像中的局部特征点与候选定位结果中的三维局部特征点建立透视n点模型(Perspective-n-Point,Pn P),得到车辆当前的位姿,并以此对候选定位结果进行修正,得到最终定位结果.实验在长为5 km的路段中进行,并在不同天气及不同智能车辆平台测试.经验证,平均定位精度为11.6 cm,最大定位误差为37 cm,同时对不同天气具有较强鲁棒性.该算法满足了智能车定位需求,且大幅降低了高精度定位成本.     

论高等级公路景观设计

高等级公路景观设计在思想上要注重视觉对空间位置和颜色的要求,要保持公路线形在视觉上的连续性.设计中应注意路线与地形相吻合、线形组合与景现相配合以及景观造型对行车和沿线风景的影响.应采取措施减少因占地拆迁、资源运输、噪音和废气污染产生的环境影响.     

基于视频的视觉航标巡检与分析系统

视觉航标是航海人员可以直接用视觉观测到的助航标志,确保视觉航标运行状态稳定和效能的正常发挥,是航海保障部门的重要工作之一.针对传统人工航标巡检存在的效率低下、成本高的问题,设计和实现了一种基于视频处理的视觉航标巡检和分析系统,实现对视觉航标巡检的智能化分析.实际应用表明,该系统能够有效提高视觉航标巡检的效率,提升了视觉航标巡检的信息化水平.     

GPS/DR组合定位技术在物流运输监控管理中的应用

车载定位系统的精度及可靠性是构建物流运输监控系统的首要目标.文中阐述GPS技术和DR技术的基本原理、各自的优缺点及其组合定位技术优势,并对两种技术数据融合方法进行研究.在介绍物流运输监控管理的基础上研究基于GPS/DR组合定位技术物流监控系统的构建方案,对该系统功能作了详细介绍,并描述物流监控管理调度流程.最后对基于GPS/DR组合定位技术在深圳市物流运输监控管理中的应用情况进行了介绍.     

基于离散小波变换和人类视觉系统的数字水印算法

通过对人类视觉系统(HVS)的亮度特性、频域特性、图像类型特性的研究,提出一种基于离散小波变换和人类视觉系统数字水印算法,将秘密信息嵌入到小波变换不同的方位系数中.实现了水印信号在图像信息中的嵌入与提取,达到隐藏秘密信息的目的.实践证明该算法能提高水印的不可见性,同时具有很强的鲁棒性.     

高速公路小客车驾驶员安全注视特性分析

为了对高速公路设计与运营安全性评价提供理论依据,基于人-车-路协同过程中的驾驶员视觉注视特征,选取双向四车道高速公路453个线形组合路段,对13名小客车驾驶员在路面范围内的动态视觉注视点位置进行研究,分析不同运行速度下驾驶员在不同线形组合路段路面范围内的注视点分布规律,得出驾驶员受不同运行速度和线形条件影响时在路面上的注视点集中区域特点,提出基于驾驶员行为特征的驾驶期望视距概念,并建立了不同运行速度下驾驶期望视距的计算模型.研究结果表明:驾驶期望视距与车辆运行速度和平曲线半径相关;当道路平曲线半径小于等于800 m时,驾驶员的视野会随运行速度的提高受到限制,需采取适当限速措施以保证行车安全.     

高速公路景观视觉协调性的评价

通过对景观视觉协调性的理论研究,确立了高速公路景观视觉协调性的研究内容,引出了表征视觉协调性的量化指标-景观视觉协调度,并提出了高速公路景观协调性评价指标体系.对河南宛坪高速公路景观视觉协调性的评价表明:方法简单、明了、可操作性强.     

基于运动学和动力学模型的无人驾驶路径跟踪控制器设计

设计了一种应用于无人驾驶控制的基于车辆运动学和动力学模型的路径跟踪控制器,包括运动学和动力学模型、路径跟踪控制模型、地图匹配模型和执行命令融合模型,使用实时车辆姿态信息进行转向角度预测,使用实时车辆定位信息进行反馈控制以消除系统干扰和模型误差。系统硬件包括车辆平台、嵌入式Mbed开发平台、Ubuntu系统运行平台和惯性导航系统,软件框架使用robotic operation system(ROS),使用rosserial服务连接嵌入式Mbed开发板与ROS。实车测试表明控制器系统达到设计目的。     

内河航运系统监管技术现状与展望

数字化、自动化及智能化监管技术是保障内河航运系统安全、高效及绿色运行的关键。从态势感知、事件监视及组织优化这3方面阐述内河航运系统监管技术研究现状，总结技术发展沿革与趋势，分析监管技术存在的不足。研究表明：内河航运监管态势感知研究伴随先进信息感知技术发展做适应性进步，从利用海事雷达技术捕捉船舶物理表象特征，逐步结合数据挖掘方法融合多源信息向多船态势感知和智能感知方向发展；事件监视研究起初受限于传感器设备感知水平不足而主要面向事件后分析，结合先进传感器技术和智能技术，逐渐向事件中检测和事件前预测方向发展；组织优化研究主要包括船舶运行空间优化方案和时间优化方案的制定，未来组织优化模型需考虑航道突发事件的影响，有利于推进组织运行方案的实际应用，更好地服务于海事监管需求。提炼内河航运系统多模式一体化融合感知网、全息场景图及智能管控系统构建的关键技术，面向未来新一代航运系统，探索内河航运平行监管模式，阐述内河要素物理及耦合关系平行建模和平行数据集建立与信息挖掘、平行监管及交互可视化等方面建设的核心内容，旨在采用基于数字孪生技术的虚实闭环交互机制实现内河航运系统的高效运行，为内河航运系统监管技术的研究与发展提出了创新方向。     

智能搜索技术在船舶导航系统中的应用研究概述

新形势下船舶导航系统显示信息的全面性与功能操作的复杂性要求系统具有进行快速检索、查找导航数据的能力。通过建立整个系统的综合数据库,应用智能搜索技术,融入盲目搜索算法、启发式算法,设计一套综合智能搜索系统子系统融入船舶导航系统中,可方便使用者快速检索所需信息,增加导航系统的实际操作能力,节约操作时间,提高工作效率。     

基于分布式WebChart的船舶导航系统

为了提高目前WebChart信息传输与交互的效率,分析了WebChart作为船舶导航系统需要解决的海图数据网络传输、实时获取本地导航设备数据、客户端之间信息交互等问题,提出并构建了一种基于分布式WebChart的船舶导航系统。该系统采用数字签名和Java本机接口方法解决了WebChart对本地资源的访问,实现了通过客户端串口对本地传感器信息的读取,并且系统采用了分布式体系结构,船舶用户不仅可以通过网络浏览器浏览海图数据,而且可以在海图平台上相互可见和交互,从而使船舶用户能够方便地通过网络实时、准确地分析和了解其周围的动静态航行环境,获取全面的导航服务。     

Micro-electro-mechanical-sensor inertial navigation system-assisted global navigation satellite system receiver acquisition scheme and performance evaluation

When an aircraft moves under a low carrier-to-noise ratio (CNR) or at a high speed, increasing the sensitivity of global navigation satellite system (GNSS) receiver is a goal quite hard to achieve. A novel acquisition scheme assisted with micro-electro-mechanical-sensor (MEMS) inertial navigation system (INS) is presented to estimate the Doppler caused by user dynamics relative to each satellite ahead of time. Based on tightly coupled GNSS/INS estimation algorithm, MEMS INS Doppler error that can be achieved is first described. Then, by analyzing the mean acquisition time and signal detection probability, the MEMS INS-assisted acquisition capabilities in cold, warm and hot starts are quantitatively determined and compared with the standard GNSS acquisition capability. The simulations and comparisons have shown that: the acquisition time in cold start can be shortened by at least 23 s, the time in warm start can be shortened to 1 s and the acquisition capability is improved 95%, and the reacquisition time in hot start can be shortened by around 0.090 s and the capability can be enhanced 40%. The results demonstrate the validity of the novel method.     

舰船惯性导航与阿尔法组合导航技术及仿真

介绍了阿尔法导航系统的特点,依据离散线性系统的卡尔曼滤波公式,提出了一种惯导/阿尔法组合导航的方法,具体阐述了信息融合数学模型的建立和滤波实现,并利用Matlab软件进行了仿真和结果分析.     

GPS／DR／MM车辆组合导航定位系统研究

为了克服卫星信号盲区GPS定位间断或失效以及航位推算（DR）定位误差随时间积累等缺陷,设计了一种基于嵌入式系统的GPS／DR／MM车辆组合导航定位系统。通过Kalman滤波对多传感器信息进行最优估计,并应用地图匹配（MM）技术,以得到最佳定位信息。系统的各模块任务使用t~C／OS—II嵌入式操作系统统一调度。经测试,该系统能实现车辆的可靠、准确定位,并且能精确地在上位机的导航地图上实时显示出车辆当前的位置和其他状态信息。该组合导航定位技术在智能交通系统（ITS）领域具有较高的应用价值。     

车辆导航系统语音路径引导模块的实现

研究了路径引导模块在车辆导航系统中与其他模块的关系，以及语音路径引导功能的主要优点，设计了一种应用GIS为基础数据平台，结合路径规划模块以及定位模块的算法步骤，给出了行驶指令的生成、规划路径的跟踪与发声条件判断以及声频引导信息的生成三大关键子模块的实现方法。实际使用结果表明，该模块生成的声频引导信息准确及时，达到了设计目的。     

基于姿态监测的船舶航行安全监控系统研究

利用自主开发的船舶姿态测量平台,以及MMG、SVM和ADRC等技术手段,首次研究开发一种基于船舶六自由度运动姿态,监测的船舶航行安全实时监控系统,解决船舶航行状态下,不能实时调整合理吃水差及准确预报船舶航行状态的问题,摆脱传统意义上的有关船舶航行安全实时监控相关技术的束缚．     

航标助航信息发布系统

随着实体航标与虚拟航标的不断发展,航标的数量迅速增长,因此更新、改善和提高航标的信息发布模式势在必行。以往的＂航标助航网＂只是发布一些行业动态以及与此相关的行业介绍,并没有起到真正的＂助航＂作用,因此有必要使用新的技术来更全面、更及时、更准确、更直观地发布实时航标助航信息。