蜂窝定位系统GDOP性能分析

分别推导了考虑及不考虑各TDOA测量值相关性条件下多边形中心位置的GDOP与BS数目之间的关系.给出了NLOS环境下采用TDOA和TDOA/AOA定位法的GDOP计算方法.理论分析和仿真结果表明,TDOA测量值之间存在的相关性对GDOP有不利影响;在AOA测量值标准差小于5°时,采用TDOA/AOA定位法能有效改进GDOP,提高对MS的定位性能.     

独塔单索面混凝土梁斜拉桥索导管的定位

结合泰州市新通扬运河特大桥施工测量工程,对独塔单索面混凝土斜拉桥塔索导管和预制主梁索导管的定位方法进行介绍.通过对其空间三维坐标的计算与推导,建立了斜拉桥索导管的三维坐标方程,研制了施工导管定位装置,有效地保证了定位和放样精度.     

贝塞尔大地主题反解的改进算法

为了解决目前贝塞尔大地主题反解算法不统一与存在适用条件限制的问题, 根据球面三角形正、余弦定理和拉格朗日级数理论, 用计算机代数系统推导并给出一种改进的大地主题直接反解的微分改正方法。该算法消除了逐次趋近计算, 适用传统反解算法中的奇异情况, 解决了求解三角方程中方位角的多值对应问题。试验结果表明, 当大地线长度小于20000km时, 算法精度高达0.0001s, 具有通用性, 特别适用于电算化, 对远洋大地线航法计算具有一定的应用价值。     

基于等间隔线列阵的水下三维目标跟踪算法

简要介绍了三点垂直线阵被动定位的原理.结合矢量水听器测得的方位角和高低角及到达阵元间的时延差,建立了三维坐标下的状态方程和观测方程.运用扩展卡尔曼滤波算法,研究了该系统的目标运动分析问题.通过蒙特卡洛模拟仿真试验,结果表明上述方法具有较高的定位性能,有较强的使用价值.     

三维波浪作用下大直径圆柱绕流的数值模拟

为探讨三维波浪与结构物的相互作用,以两相流概念、大涡模拟的不可压缩粘性流体运动方程和自由水面追踪分段线性近似的流体体积(VOF)法为基础,建立了三维波浪与结构物相互作用的数学模型;对三维波浪作用下大直径圆柱绕流进行了数值模拟,用两步边界定位法和虚拟边界力法确定波浪与结构物接触面.结果表明:大直径圆柱绕流系数的数值计算结果与理论解吻合,所建立的数学模型能够很好地模拟三维波浪与结构物的相互作用.     

基于射线追踪法的线性菲涅尔聚光镜场阴影与遮挡分析

线性菲涅尔式聚光镜场的阴影与遮挡直接影响着系统光学效率,对其进行分析计算至关重要.根据线性菲涅尔式聚光镜场反射镜单轴跟踪的特点,建立平面直角坐标系,推导出任意时刻每列反射镜的坐标方程,利用射线追踪法追踪任意时刻入射至每列反射镜边缘及经边缘反射至接收器的太阳光线,得到阴影与遮挡的长度,根据几何光学推导了由太阳方位角导致的阴影与遮挡未形成区域面积的计算公式,进而得出阴影与遮挡效率.该方法计算量小、执行效率高,可以准确计算线性菲涅尔聚光镜场的阴影与遮挡效率.     

基于Google Earth的岩层产状测量方法

针对传统的野外测量方法在自然条件恶劣区域测量难度大、效率低的问题,提出了利用Google Earth提供的数字地形和影像数据,通过C#编程实现全球任意区域浅层岩层产状批量快速计算的方法.该方法以Google Earth作为三维地理信息平台,通过Google Earth COM API实现与Google Earth交互,动态提取岩层分界点坐标数据;将WGS84椭球系下的大地坐标通过高斯投影变换为平面坐标,利用最小二乘原理对岩层面方程进行拟合,根据拟合出的平面方程计算岩层产状要素,并通过KML语言实现测量结果的三维可视化.应用实验表明,该方法具有获取数据便捷、可实时调整岩层分界点、计算结果直观可视等优点.      

线路坐标的通用计算及代数系统验证

基于各类道路线型曲率呈线性变化的共同特性,给出了线元上任意点坐标方位角的统一计算公式,进而提出了适用于所有道路线型平面测设计算的中桩坐标、边桩坐标的数值积分通用公式,且在M icorsft Excel中得以实现。并对数值积分公式给出了相应的计算机代数系统验证方法。实例计算结果表明通用公式正确有效。     

全站仪坐标导线测量的平差方法

随着全站仪在工程测量中应用的逐渐普及,采用导线作为测量的平面控制越来越广泛,导线一般多布设成单一导线。应用全站仪观测导线,可以通过机内的微处理器,直接得到地面点的平面近似坐标,因此在成果处理时可以应用这些近似坐标直接按坐标平差（即间接平差）法进行平差。本文主要针对采用全站仪观测导线的近似平差和严密平差方法进行探讨。     

独立坐标系统在城市地铁隧道施工放样中的应用

利用卫星定位及无约束平差技术建立贵阳市轨道交通2号线二期工程建立独立坐标系统,根据独立坐标系统构建独立平面、高程、联系测量控制网。在WGS-84坐标系中利用POWERADJ4.0软件的平差程序和NASEW软件进行平面控制网、高程控制网、联系测量控制网进行二维约束与二维无约束平差计算,平差后的坐标与一期工程控制网基准数据重合率高;该成果具有精度高、可靠性强,计算简便、节省了时间,使得工作效率得到提高。     

大地测量Stokes边值问题的自然边界元解法

对球近似的大地测量边值问题,从扰动位的Poisson积分公式出发,推导了大地测量Stokes边值问题的重力异常球谐函数级数表达式,再基于虚功原理,将重力异常球谐函数级数表达式写为变分方程,即大地测量边值问题的自然积分方程,然后再用离散化技术,将所得到的自然积分方程转化为代数线性方程组,通过对代数线性方程组求解,即可得大地测量Stokes边值问题的数值解.     

GPS数据后处理中精度分析的简明数学模型

直接从微分关系式出发，导出了参心空间直角坐标到大地坐标、大地坐标到高斯坐标的误差传播规律。与现有方法相比，该方法具有表达式简捷，公式严密的特点。     

大地测量混合边值问题的自然边界元解法

在物理大地测量边值问题的球近似下.将大地测量混合边值问题转化为Neumann外问题,用自然边界元法,对Neumann外问胚进行自然边界归化,得到自然边界积分方程,再求自然边界积分方程的数值解.在球界面下,利用自然边界元方法,将大地测量混合边值问题的求解,转化为线性方程组的求解,而线性方程组的解存在惟一稳定,因而大地测量混合边值问题的解存在惟一稳定.     

基于光束法双像解析的森林火点定位技术

利用摄像机获取森林区域立体影像,以三维电子罗盘仪测定摄影瞬间摄影机三维姿态角作为初始值,应用光束法双像解析确定森林火点三维坐标.经过实验验证,火点定位精度能达到100 m以内,能满足森林防火对火点定位精度的要求.该方法无需已知点作为控制点,定位精度主要与同名像点视差精度、摄影基线长度、交向角及摄影距离等因素有关.坐标定位误差随着摄影距离增加而增加,沿摄影方向误差明显大于其他两个方向;随着摄影基线长度的增加,火点定位精度有所提高,交向角对火点定位精度的影响不明显.摄站选择时,摄影基线长度一般为30~200 m,应保证左、右影像重叠度在60%~80%及影像能正常匹配.      

关于苏通大桥墩身施工测量的精度分析

在大型桥梁施工中,墩身的施工测量精度要求较高,本文就墩身施工测量中的极坐标法放样墩身模板的精度及测距三角高程法进行墩顶高程控制的精度、墩身轴线的定位精度以及对桥轴线加密控制网点的必要精度进行了精度分析与探讨.     

关于苏通大桥墩身施工测量的精度分析

在大型桥梁施工中,墩身的施工测量精度要求较高,本文就墩身施工测量中的极坐标法放样墩身模板的精度及测距三角高程法进行墩顶高程控制的精度、墩身轴线的定位精度以及对桥轴线加密控制网点的必要精度进行了精度分析与探讨.     

基于抗局部攻击的无线传感器网络定位方法

为了解决无线传感器网络定位过程中的常见安全问题,提出了一种抗攻击的定位方法.该方法通过高效的认证机制和检测机制帮助待定位节点验证信标节点的合法性及检测定位信息的可靠性,筛选出值得信赖的定位信息用于节点的定位计算,能够有效抵御定位过程中的女巫攻击和虫洞攻击.实验结果验证了该方法能够在存在安全威胁的网络环境下,有效提高无线传感器节点的定位精度.     

智能汽车两阶段UWB定位算法

为了提高智能汽车行驶的可靠性,以超宽带(UWB)为研究对象,研究了智能汽车两阶段UWB定位算法;分析了智能汽车UWB定位算法的基本原理与误差来源;建立了测距值筛选与加权位置解算两阶段UWB定位算法,在测距值筛选阶段,采用高斯筛选剔除小概率、大干扰事件,在加权位置解算过程中,根据多测距点的位置坐标加权计算得到最终的位置坐标,以有效减小非视距、多径效应所带来的误差,通过使用抗多径天线以有效减小多径效应所带来的误差,并分别建立了静态补偿和运动补偿策略,以有效减小设备晶振偏差等硬件问题造成的误差;在MATLAB/Simulink仿真平台中搭建一定测距方差约束下的UWB随机测距值仿真环境,对算法进行了仿真测试并与三边定位算法、三边质心定位算法进行仿真比较,分析基站数量对定位精度的影响;搭建实物UWB测试系统,对UWB设备定位精度进行了评估与误差补偿,并对两阶段UWB定位算法进行了实车测试。仿真结果表明：东向和北向的定位误差均值最小分别可达0.382 3、0.447 0 m;补偿后的UWB定位轨迹更接近RT3002所示的轨迹,东向和北向轨迹误差的平均值分别为0.049 2、0.017 8 m,均方根误差分别为0.069 8、0.0264 m。可见,提出的智能汽车两阶段UWB定位算法能够满足智能汽车的定位需求,具有高精度、低成本、稳定性好等优点。     

一种基于地图辅助的自动驾驶视-惯融合定位方法

视觉同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)方法广泛应用于自动驾驶领域。传统的方法利用车载摄像头表征车辆周围环境，同时估计自身位置，当车辆运动过快时，定位精度和鲁棒性会下降。针对此问题，本文提出一种地图辅助的视-惯融合定位方法。该方法在ORB-SLAM2(Oriented FAST and Rotated BRIEF SLAM2)的基础上拓展地图保存功能，将建图和定位拆分为两个独立模块，车辆首先以较慢的速度构建并保存具有视觉特征的地图，然后，在第2次运行时车载计算机调用预先保存的地图实现精确且稳定的定位性能。由于构建地图阶段采用了图优化算法融合惯性测量单元(Inertial Measurement Unit, IMU)的信息，地图误差得到有效校正。在KITTI数据集场景和实际场景中验证了所提方法的良好性能。实验结果表明，所提方法在4, 8, 16 m·s-1 驾驶速度下的定位精度分别为2.59，2.61，2.73 m，图像失帧率和路径丢失率分别为3.76%和1.38%，3.89%和1.69%，4.27%和1.84%。相比原始的ORB-SLAM2方法，系统定位精度和鲁棒性均得到了提高。     

GPS-边值问题的自然边界元数值解法

对GPS-边值问题进行了讨论.在球近似下将GPS-边值问题转化为Neumann外问题,用自然边界元法进行自然边界归化,得到自然边界积分方程,再求自然边界积分方程的数值解.与其他边界元方法相比,自然边界元法的计算量大大减小,并且具有很好的逼近性质,能有效地处理奇异积分,是求解GPS-边值问题有效方法.