基于地形轮廓面正交分解的三维地形匹配算法

地形辅助导航(TAN)是提高低空(超低空)无人飞行器(UAV)导航精度的一种有效手段.传统的三维地形匹配算法的可靠性差,无法满足工程需求.激光成像雷达能够获得高精度三维数字地形图,有效提高地形匹配辅助导航系统的适应性.文中根据地形轮廓面的正交分解模型,提出了一种适用于激光成像雷达的新型三维地形匹配算法.该算法通过正交分解构造地形特征矢量,通过矢量匹配和在线置信度分析提高地形匹配的可靠性,并进一步结合激光成像雷达和自然地形的特点设计了相应的优化搜索策略.该算法匹配结果置信度高、稳定性好,具有良好的工程应用前景.     

新型激光成像雷达图像匹配处理机的设计与实现

激光成像雷达是一种新型成像雷达,图像匹配处理机的使用是该雷达导航应用的先决务件之一。对激光成像雷达的图像匹配处理机进行分析,再进行设计。采用以高速DSP为主处理器,以大规模FPGA为处理器的图像匹配处理机的硬件方案。该方案计算能力强大且可扩展性强,通信接口多样可靠,算法软件实现可灵活修改。实验结果表明,该系统具有高实时性、高数据吞吐率、高可靠性、结构灵活的特点．为激光成像雷达在图像匹配导航中的应用研究提供了强大的处理平台。     

基于ADV202的无人机序列图像压缩系统设计

针对高空无人机航拍图像序列需要高输入码率、高压缩比、低复杂度、精确定比以及实时压缩的需求,设计了一套基于ADV202＋DSP＋FPGA架构的高性能无人机序列图像实时压缩系统。该系统以ADV202为核心压缩芯片完成帧组图像的高效率JPEG2000编码,并通过DSP对图像序列进行帧组划分和帧组内运动估计以进一步提高ADV202对运动图像序列的压缩性能,通过FPGA实现对ADV202的配置和数据流管理。实验结果表明,该系统具有压缩比高,压缩速度快,恢复图像视觉质量好,定比性能好,低功耗和高稳定性的优点,具有良好的工程应用价值。     

激光成像雷达回波数字化技术

首先介绍了激光成像雷达激光回波波形数字化电路的设计及其组成特点,给出了激光回波波形数字化电路的时序设计,比较了可用于探测领域和侦查领域的波形数字化方面的不同,提出了用于侦查领域的波形数字化结果的数据预处理方法、测距体制和强度像提取等关键技术问题.     

基于实时地形校正的InSAR图像匹配算法

针对侧视雷达/可见光图像匹配制导系统中由于雷达图像地形畸变引起的误匹配问题,提出了一种基于干涉合成孔径雷达（InSAR）的实时地形校正图像匹配算法。该算法以侧视雷达成像几何构象为基础,利用InSAR获取的实时地形数据对获取的SAR景象数据进行实时几何校正,生成无畸变的SAR景象数据,然后利用校正后的SAR景象数据与提前安装的可见光基准数据进行基于去均值归一化互相关模板的图像匹配。实验结果表明,通过实时地形校正,该景象匹配算法在复杂地形区域的匹配概率和匹配精度都大大优于传统SAR景象匹配算法,有效地提高了SAR图像匹配制导技术的适用性。     

考虑圆柱铰链间隙的多刚体系统动力学计算方法

为了研究含圆柱铰链间隙的多刚体系统动力学计算方法,针对三维圆柱铰链的结构特点,给出了一种改进的接触对确定方法,构造了空间间隙圆柱铰链接触分离切换点的判别方法。法向接触力采用Lankarani与Nikravesh的连续接触力模型计算,切向摩擦力采用修正的Coulomb模型计算,综合考虑接触分离状态建立了统一形式的动力学方程。最后对比间隙铰链机构和理想铰链机构运动,结果表明圆柱铰链间隙在短时间内对其他构件的运动影响很小,但严重增大了铰链内部的碰撞力,长时间运动后机构的位移、速度、加速度与理想铰链偏差变大,但接触摩擦力使圆柱铰链的轴向运动受到抑制。间隙圆柱铰链的研究方法和结果为相关和更复杂的含间隙圆柱铰链机构的运动分析提供了理论参考。     

光电/红外侦察卫星目标散射特性提取研究

卫星雷达波散射特征是对其进行监测、识别及打击的重要依据,其特征控制同时也是卫星总体设计的重要内容。针对光电传感器侦察卫星的载荷搭载特点和面临的威胁,确定侦察卫星构型约束条件,分析卫星散射结构组成,对不同雷达波散射特性仿真方法进行分析,提出红外侦察卫星结构的RCS仿真方法。以美国DSP卫星为例,对卫星结构剖分,构建电磁仿真模型,采用射线追踪法、物理光学近似法及等效边缘电流法,对DSP卫星进行目标散射特性提取,从入射频率、极化形式等方面分析散射特点,提出光电侦察卫星的散射亮点部位及隐身改进建议,可用于对光电侦察类卫星的监测、识别及打击和指导该类卫星雷达波隐身总体设计。     

轮廓波消噪中消噪效果与噪声强度的关系*

首先简单回顾了轮廓波变换的基本原理和实现方法;然后阐述了基于轮廓波变换的图像消噪实现方法,针对包括小波消噪、第一版轮廓波变换消噪和第二版轮廓波消噪变换消噪在内的三种变换域消噪方法在不同噪声强度下的消噪效果进行了实验和分析.实验表明,第一版轮廓波变换在噪声强度较大时,比小波有较高的信噪比;在噪声强度较小时,比小波有更低的信噪比;第二版轮廓波变换则总是在信噪比上优于小波.     

基于Contourlet-S变换的纹理图像检索系统

针对基本轮廓波变换纹理图像检索系统检索率较低的问题,提出一种基于Contourlet—S变换的纹理图像检索系统。其中采用的特征向量由Contourlet—S变换域各子带内系数的能量和标准偏差连接而成,相似度度量标准使用Canberra距离。实验结果表明,采用相同的系统结构和分解结构参数,在基本相同的检索时间内,Contourlet-S检索系统比基本轮廓波检索系统具有更高的检索率。     

一种基于激光成像雷达的特征矢量匹配方法

通过激光成像技术获取三维地形轮廓并实现飞行器自主导航是目前国际上的一种先进技术。除了研制高性能的激光成像雷达外，如何寻找一种稳定、高效的地形匹配算法是当前研究的热点之一。在传统的相关算法的基础上，通过构建一种基于地形山脊线局部均值、梯度的特征矢量实现三维地形图的特征匹配。分析了特征矢量的构建、相似性度量的方法，并对匹配算法进行了对比试验，结果表明该方法较传统匹配算法性能有所提高。