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.      

自激气动力有理函数系数的直接识别算法

有理函数系数识别是基于气动力有理函数逼近的桥梁颤振计算的前提条件. 有理函数滞后项的数量对其系数的识别结果影响较大，现有方法中一般仅考虑单滞后项的有理函数系数识别，易造成气动力描述上的失真，进而导致桥梁颤振计算结果不准确. 基于正弦信号的自激气动力在时域上与有理函数对等的原则，采用最小二乘拟合方法，提出了一种可计入多个滞后项的有理函数系数的直接识别算法. 以薄平板模型为对象，利用强迫振动风洞试验获得了自激气动力，采用该算法直接识别了计入不同滞后项的有理函数系数，并分析了滞后项数量对气动力重构精度影响以及对颤振临界风速计算精度的影响.通过自由振动颤振试验获得了实际的颤振风速，进而与采用识别出的有理函数计算的颤振风速进行对比，结果表明:颤振临界风速的试验值与计算值吻合较好，从而验证了本文所提识别算法的准确性；与现有的有理函数系数识别方法相比，本文提出的识别方法兼顾了效率和精度，可广泛用于实际桥梁断面自激气动力有理函数系数的识别中.      

运动车辆探测研究的新方向与进展

分析总结了国际上基于遥感的运动车辆探测研究的进展情况,将运动车辆探测研究分为基于航空机载遥感影像、卫星SAR影像和光学卫星影像等三类,并通过对其特点的分析比较,指出基于光学卫星影像和基于卫星SAR数据的运动车辆探测研究将成为发展主流.     

基于贝叶斯决策的航空影像自动配准

为消除像点投影差对航空影像目标监测中影像配准的影响,提出了一种基于贝叶斯决策理论的像点投影差消除方法.该方法通过推导分析像点投影差的分布规律及其对影像配准的影响,设置训练样本区,提取大量特征匹配对,计算得到投影差分布参数,并基于贝叶斯决策理论构建了像点投影差消除准则.为验证其有效性,选用KIT AIS影像数据进行了实验,比较分析了投影差消除前后的配准影像结果.分析结果显示,消除后差分视觉效果得到改善,信息熵减小10%,表明本文方法可有效提高航空影像配准的精度.      

基于集成式神经网络的扁平箱梁颤振导数预测

扁平箱梁因具有较优的颤振性能,已被应用于绝大多数大跨径桥梁. 为便于桥梁设计者在大跨度桥梁初步设计阶段快速评估扁平箱梁的颤振性能,提出了一种基于集成学习的深度神经网络模型,用于快速预测扁平箱梁颤振导数. 首先采用强迫振动风洞试验获取了15种典型扁平箱梁的颤振导数,结合自由振动风洞试验和二维颤振计算验证了颤振导数的准确性;基于风洞试验数据,构建了大小为525的颤振导数数据集,以此数据集为基础,对所提出的集成式深度神经网络开展了模型训练和性能测试. 计算结果表明:所提出的集成式深度神经网络模型仅依靠扁平箱梁的气动外形特征即可准确且快速地预测不同折算风速下的8个颤振导数,且仅利用本文60%的数据集进行训练即可获取较高精度的预测结果;对比传统的多项式回归模型和单一人工神经网络模型,本文所提出的集成式深度神经网络模型预测精度更高,可直接应用到桥梁初步设计阶段的气动选型和颤振计算中.      

基于三次样条函数拟合公路平面线形误差分析

旧路按照测量数据拟合其平面线形参数,关键在于拟合模型的选取及参数的解析精度,参数的正确求解与拟合模型和采样点步长紧密相关.提出基于三次样条函数拟合公路平面线形的基本原理,分析拟合误差的来源,讨论了不同采样点步长对拟合成果的影响.结合某高速公路实施改扩建为例,计算出不同采样点步长对拟合成果的影响误差,得出采用三次样条函数拟合公路平面线形时采样点步长取值的合适范围,宜在直线部分采样点步长取50-0.3mm〗m、曲线部分取20-0.3mm〗m较合适.     

基于网络地理信息服务的选线数字地形获取方法

针对道路前期规划阶段纸质地形图陈旧、数字地形信息获取困难且成本高的特点,在综合分析当前开放网络地理信息资源的基础上,利用航天飞机雷达地形测绘使命(shuttle radar topography mission, SRTM)数据和Google Maps影像,提出了获取构建道路数字化选线系统虚拟地理环境所需的数字高程模型 (digital elevation model, DEM)和数字正射影像 (digital orthophoto map, DOM)的方法,并设计了Google Maps影像瓦片快速下载方法;基于分治法的思想,提出了一种全局非线性、局部线性的Google Maps影像变换算法,实现了与SRTM数据的快速配准,并在此基础上进行了地形数据获取与建模测试.研究结果表明:通过自动计算瓦片URL地址,采用libcurl库函数和多线程下载技术,下载影像瓦片速度稳定、快捷、自动化程度高;获取的DOM分辨率可达0.2 m以上,与DEM数据配准后,构建的虚拟地理环境能满足道路前期规划阶段开展数字化选线设计的需要.      

压电陶瓷驱动微进给刀架结构优化设计与实验研究

采用对称式微位移缩小机构和柔性铰链相结合,设计了一种基于压电陶瓷驱动的微进给刀架.分析了微进给刀架定位精度的主要影响因素;基于改进的非支配遗传算法,以刚度为目标函数,采用多目标函数法对微进给刀架结构进行尺寸优化.研究结果表明,该刀架结构系统刚度可达到223. 52 N/μm,最大行程达19. 8μm,固有频率为1 219. 4 Hz,重复定位精度为2 nm,实验结果证明经尺寸优化设计的微进给刀架具有高刚度和高定位精度等优点,可以实现机械零部件精密和超精密加工.     

颤振临界风速计算值与试验值的一致性

为了准确把握扁平箱梁的颤振性能,采用节段模型风洞试验和颤振计算相结合的方法,研究了扁平箱梁断面在不同风攻角下颤振临界风速计算值与试验值的一致性.首先通过强迫振动风洞试验获得了某箱梁断面模型颤振导数;然后通过耦合颤振闭合解法获得了不同动力参数条件下的颤振临界风速;最后通过弹簧悬挂节段模型风洞试验测试获得了相同参数条件下的颤振临界风速.计算值和试验值对比结果表明:在0°攻角下扁平箱梁模型颤振临界风速的计算值与试验值保持一致,6种工况下两者差异分别为0.12%、0.50%、4.90%、4.10%、4.84%和1.43%;当风攻角为3°和5°时,颤振临界风速的计算值与试验值较难保持一致,最大差异值可到10.4%;通过对比颤振因子在计算和试验条件下的离散性,在排除非线性气动力和结构阻尼的影响后,推测造成此差异的原因是耦合颤振运动中相位角的变化引起了颤振导数的变化.      

采用阻抗矩阵插值技术快速分析船舶上线天线参数

采用阻抗矩阵插值技术结合基于面元的矩量法,快速有效地求解了现代船舶通信设备中常见线天线电磁宽频带辐射特性.该方法基于有理函数插值理论,仅对几个插值点频率直接进行计算,便可通过有理插值快速生成其他频率点上的阻抗矩阵.计算结果表明,与直接计算阻抗矩阵相比,阻抗矩阵插值技术使得计算速度提高了几十倍,显著减少了计算时间.     

气动加热下三角机翼颤振

根据热气动弹性特点,探讨了气动加热温度对三角机翼模态特性和颤振特性的影响.基于热流量平衡方程,分析了气动加热下三角机翼的温度场;用有限元法求气动热效应下2个典型的超音速三角机翼模型的模态;按二阶活塞理论计算了翼面的非定常气动力,并用P-K法对颤振方程进行求解.计算结果表明,气动加热后结构的模态特性和颤振特性均发生变化;由于温度效应降低了各阶固有频率,改变了它们之间的差距,从而导致颤振速度降低.     

一种基于手机信令的通勤OD 训练方法

针对基站定位精度低、信令采样间隔长、轨迹不连续的手机信令,提出一种职 住及通勤OD(origin-destination)计算框架.对用户单日手机轨迹按时间排序,标识每个轨 迹点的进出时间及停留时间,剔除长距离漂移轨迹点,对邻近轨迹点进行空间聚合.将全 天划分为多个时窗,叠加用户多日轨迹,计算稳定指数并识别用户在各时窗内的多日稳 定点.综合工作日与节假日稳定点判断用户居住地、工作地.采用基于常住人口的扩样方 法,对街道通勤OD矩阵进行扩样.模型结果与重庆主城常住人口分布、2014 年居民出行 调查结果吻合.     

无地面控制点无人机影像的相对定向方法

针对无人机空中姿态不稳定造成影像相对定向精度较低的问题,提出了基于POS(positionand orientationsystem)数据生成无人机影像航带及组成立体像对的方法.并根据相对定向原理,将无人机的POS数 据作为相对定向的先验约束条件与误差方程一起进行平差,以重新构建代价函数,进行影像的相对定向.为验证 该方法的有效性,将其与常规的相对定向方法进行了对比实验.实验结果表明:将POS数据作为先验约束条件, 能够使相对定向精度提高10%以上,特别是在无人机影像畸变较大的情况下能获得较好的改善效果.      

基于改进的函数映射理论的三维模型间对应关系

针对不同姿态下三维等距模型间的对应关系,提出一种基于函数映射理论的改进算法.首先对由Laplace-Beltrami算子分解出的特征描述符添加对角描述符约束,并将该约束添加到函数映射框架中对其进行改进,利用改进后的函数映射建立模型间的初始对应关系;其次,采用迭代最近点算法与K近邻算法优化初始对应关系;最后,结合优化后的函数映射关系和迪杰斯特拉-最远点采样算法构建点到点的对应关系.仿真实验结果表明,与已有算法相比,改进的函数映射理论可以计算出更加准确的映射关系矩阵,进而减小了由该矩阵构建的点到点对应关系的等距误差.     

基于扩张状态观测器的虚拟编组触发模型预测控制

为研究实际线路环境下的虚拟编组列车编队控制问题，综合考虑系统的实时性和抗扰性，本文提出一种基于扩张状态观测器的触发模型预测控制方法。首先，基于虚拟编组列车动力学方程搭建多车追踪模型，并设计终端函数，确保系统的稳定性；其次，针对模型预测控制中存在计算效率低和资源浪费的问题，引入事件触发机制，在求解优化问题时增加判断条件，以提高系统的实时性；再次，在前馈通路上加入扩张状态观测器，对环境中存在的扰动实时估计并补偿，减少干扰造成模型不准确的现象，提高模型的抗扰动能力；最后，基于MATLAB和Simulink仿真平台设计4列列车追踪的运行场景，并与传统模型预测控制方法进行对比，从控制精度和计算时间两方面验证所提方法的有效性。仿真结果表明：相较于传统模型预测控制方法，本文所提出的事件触发机制中3个阈值τ为0.001,0.010,0.100的计算效率分别提高了47%,64%,73%；在面对外部扰动时，本文所提算法在抗扰性上提高了33%。     

铁路轨道几何参数捷联惯性测量基准的建立

为建立高精度铁路轨道几何参数的测量基准,针对传统陀螺稳定平台的不足,研究了基于捷联惯性技术的轨道几何参数测量基准的建立方法.通过分析轨道超高的基本测量原理,指出高精度姿态矩阵的解算是基于捷联惯性技术建立轨道几何参数测量基准的关键.为此,根据刚体运动学理论,建立了列车运动姿态、位置和速度微分方程;采用基于旋转矢量和四元数的方法分析了姿态矩阵解算中姿态、位置和速度的计算问题;采用多子样算法对姿态计算中的“圆锥误差”、速度计算中的“划桨误差”进行了补偿.仿真结果表明,基于多子样算法的捷联惯性基准建立方法能有效减小惯性测量系统随时间累积的计算误差,显著提高系统的精度.     

基于乘客路径选择的多制式轨道交通客流分配

为量化换乘对乘客出行路径选择的影响程度,在单层网络中添加虚拟换乘站,构建无隐性连接的三层多制式轨道交通拓扑网络模型.基于时间、换乘节点衔接性,计算线网间衔接性系数;利用Dijkstra法搜索模型各起讫点间的K短路径,以乘客感受到的线网复杂度及乘客出行计划确定时间,建立乘客对线网的熟悉度函数;根据乘客路径选择影响因素构建...     

无地面控制点无人机影像空三定位精度分析

随着无人机技术的快速发展和影像匹配技术的进步,无人机技术被广泛应用于智慧城市、测绘生产、BIM系统等领域.网络RTK技术和PPK技术为无人机影像提供了高精度的位置信息,为无地面控制点无人机影像空三提供了可能.首先介绍了无地面控制点无人机影像空三的理论知识,接着利用模拟和实测数据对影响无人机影像空三定位精度的主要因素如重叠度与倾斜角、相机模型、外方位线元素精度与权值、外方位角元素精度与权值等进行了分析,最后对无地面控制点无人机影像空三的实施给出了工程实施建议.研究结果表明:无地面控制点无人机影像空三具有可行性,其实现取决于合适的飞行参数设置、高精度的外方位元素、最优的空三后处理解算和顾及高程异常改正.     

湖库型水源地污染关键区识别与保护区划分——以梁平县沙坝水库为例

湖库型水源地污染具有特殊的水力特性,在生活饮用水安全保障工作中占有重要地位.以梁平县沙坝水库为研究对象,基于DEM和ArcGIS对其进行污染关键区识别与保护区划分.以高分辨率遥感卫星影像资料解译与人工校核相结合方法,提取整个流域内的居民点、农田、经济林、旱地与交通等作为污染源;以ArcGIS自动获取与人工校核相结合的方...     

结构随机振动有限元/边界元法声学数值仿真

建立了结构振动的有限元模型和声学分析的边界元模型,基于边界元法推导了声学响应函数的计算公式,利用声学响应函数和激励谱密度推导了设计域点响应声压的自谱密度函数.以平板稳态振动声辐射为研究算例,计算了1~200 Hz的声学频率响应函数,并计算了系统受常谱密度和变谱密度随机载荷激励的声学响应.理论推导和实例结果表明,基于边界元法的声学响应函数可有效的求解随机声场.