针对实际点云数据中存在的噪点与缺陷对拟合平面时带来的影响,提出一种基于最小平方中值算法(least median of squares,LMedS)与距离加权总体最小二乘法(weighted total least squares based on distance,WTLSD)相结合的平面拟合算法。...针对实际点云数据中存在的噪点与缺陷对拟合平面时带来的影响,提出一种基于最小平方中值算法(least median of squares,LMedS)与距离加权总体最小二乘法(weighted total least squares based on distance,WTLSD)相结合的平面拟合算法。通过最小平方中值算法初步去除点云中的噪点,并基于距离构建初始权重矩阵,利用距离加权总体最小二乘法对点云进行平面拟合,减少平面中凸起与凹陷等缺陷对平面拟合的影响,该算法与传统平面拟合算法相比具备消除异常点与平面缺陷的优点,具备更高的拟合精度;与随机采样一致性算法(random sample consensus,RANSAC)相比具有更高的拟合效率与相近的拟合精度。展开更多
针对多部空间姿态时刻变化的机载雷达,提出了一种全新的、无需依赖先验信息(如雷达位置和姿态)的空间配准策略,本策略涉及到实时配准参数解算以及融合点迹优化等多个关键环节。利用目标点迹数据建立雷达间的空间姿态关系,借助递归最小...针对多部空间姿态时刻变化的机载雷达,提出了一种全新的、无需依赖先验信息(如雷达位置和姿态)的空间配准策略,本策略涉及到实时配准参数解算以及融合点迹优化等多个关键环节。利用目标点迹数据建立雷达间的空间姿态关系,借助递归最小二乘法(recursive least squares,RLS)迭代求解旋转矩阵和平移向量,进而实现各雷达坐标系的实时配准。此外,引入了一种基于融合结果的目标轨迹级空间配准参数反向调节策略,通过构建配准误差模型并运用梯度下降法进行优化,有效降低了融合轨迹误差,提升了配准精度与跟踪质量。所提策略为雷达空间姿态的实时配准问题提供了一种全面且高效的解决方案,具有重大的理论价值与实际应用前景。展开更多
针对传统农业灌渠流量测量装置成本高、测量精度低的问题,该研究设计了一种基于超声波时差法的方箱流量计。首先,设计了方箱流量计机械结构,提出错层阵列布局方法,有效增加通道数量。其次,设计了与之配套的多通道数据采集电路,通过增加...针对传统农业灌渠流量测量装置成本高、测量精度低的问题,该研究设计了一种基于超声波时差法的方箱流量计。首先,设计了方箱流量计机械结构,提出错层阵列布局方法,有效增加通道数量。其次,设计了与之配套的多通道数据采集电路,通过增加升压驱动电路和回波调理电路,对时间数字转换器(timer digital converter,TDC)测时电路进行改进,以提升测量距离和回波信号检测的准确性。利用模拟开关切换电路实现16通道共享测时电路,以降低电路成本。最后,数据处理中通过数据校正和引入53H改进算法、加权数据融合改进算法实现灌渠流速的精确测量。在静水试验中对数据采集电路的性能进行测试,同时,测试温度对测量结果的影响。在动水试验中,与电磁流量计测量结果进行了对比。结果表明,通道非线性误差最大为0.95%;通道不一致性为(0.047±0.032)ns,带来的水流速度误差最大为3.06×10^(-)4m/s;超声波换能器不一致性为(0.288±0.215)ns,带来的水流速度误差最大为2.50×10^(-3)m/s,以上误差可通过数据校正的方法予以修正。在20~40℃范围内,流速的均方差为1.70×10^(-4)m/s,温度对测量结果的影响可忽略不计。在动水试验中,方箱流量计测量相对于电磁流量计偏差为0.16%~0.93%,达到了与电磁流量计同等的测量精度。研究结果可为精确测量灌渠流量、实现高效节水灌溉提供技术支撑。展开更多
文摘针对实际点云数据中存在的噪点与缺陷对拟合平面时带来的影响,提出一种基于最小平方中值算法(least median of squares,LMedS)与距离加权总体最小二乘法(weighted total least squares based on distance,WTLSD)相结合的平面拟合算法。通过最小平方中值算法初步去除点云中的噪点,并基于距离构建初始权重矩阵,利用距离加权总体最小二乘法对点云进行平面拟合,减少平面中凸起与凹陷等缺陷对平面拟合的影响,该算法与传统平面拟合算法相比具备消除异常点与平面缺陷的优点,具备更高的拟合精度;与随机采样一致性算法(random sample consensus,RANSAC)相比具有更高的拟合效率与相近的拟合精度。
文摘针对多部空间姿态时刻变化的机载雷达,提出了一种全新的、无需依赖先验信息(如雷达位置和姿态)的空间配准策略,本策略涉及到实时配准参数解算以及融合点迹优化等多个关键环节。利用目标点迹数据建立雷达间的空间姿态关系,借助递归最小二乘法(recursive least squares,RLS)迭代求解旋转矩阵和平移向量,进而实现各雷达坐标系的实时配准。此外,引入了一种基于融合结果的目标轨迹级空间配准参数反向调节策略,通过构建配准误差模型并运用梯度下降法进行优化,有效降低了融合轨迹误差,提升了配准精度与跟踪质量。所提策略为雷达空间姿态的实时配准问题提供了一种全面且高效的解决方案,具有重大的理论价值与实际应用前景。
文摘针对传统农业灌渠流量测量装置成本高、测量精度低的问题,该研究设计了一种基于超声波时差法的方箱流量计。首先,设计了方箱流量计机械结构,提出错层阵列布局方法,有效增加通道数量。其次,设计了与之配套的多通道数据采集电路,通过增加升压驱动电路和回波调理电路,对时间数字转换器(timer digital converter,TDC)测时电路进行改进,以提升测量距离和回波信号检测的准确性。利用模拟开关切换电路实现16通道共享测时电路,以降低电路成本。最后,数据处理中通过数据校正和引入53H改进算法、加权数据融合改进算法实现灌渠流速的精确测量。在静水试验中对数据采集电路的性能进行测试,同时,测试温度对测量结果的影响。在动水试验中,与电磁流量计测量结果进行了对比。结果表明,通道非线性误差最大为0.95%;通道不一致性为(0.047±0.032)ns,带来的水流速度误差最大为3.06×10^(-)4m/s;超声波换能器不一致性为(0.288±0.215)ns,带来的水流速度误差最大为2.50×10^(-3)m/s,以上误差可通过数据校正的方法予以修正。在20~40℃范围内,流速的均方差为1.70×10^(-4)m/s,温度对测量结果的影响可忽略不计。在动水试验中,方箱流量计测量相对于电磁流量计偏差为0.16%~0.93%,达到了与电磁流量计同等的测量精度。研究结果可为精确测量灌渠流量、实现高效节水灌溉提供技术支撑。
