利用改进的准线性调整方法实现GPS辅助无人机地面定位

利用改进的准线性调整方法实现GPS辅助无人机地面定位

一、用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位(论文文献综述)

黄观文[1](2012)在《GNSS星载原子钟质量评价及精密钟差算法研究》文中研究指明时间系统是卫星导航定位的核心要素之一,导航定位实际是测时间。而卫星导航系统的时频由卫星所装载的原子钟所提供。星载原子钟作为导航系统测距的星上时间基准,又是卫星导航系统有效核心荷载之一,其性能直接决定着导航定位和时频传递的精度。目前GNSS系统特别是我国的北斗卫星导航系统(Beidou/COMPASS)的星载原子钟特性及其性能维护还有许多理论问题和实际问题值得研究。进行GNSS卫星导航系统星载原子钟的时频特性以及精密钟差研究的理论意义在于探索卫星钟系统的时变规律,进而为卫星钟动态特性预测、性能维护等提供理论依据;精密卫星钟差特性研究的实践意义在于为用户导航定位提供精确的时差,为提高卫星定轨精度、用户导航定位精度提供支持。于是,星载原子钟特性及其性能维护研究是国内外卫星导航理论探索与实践研究的热点问题之一。鉴于此,本文利用GNSS钟差产品对星载原子钟的特性、模型以及预报方法等进行了系统的研究,主要内容包括:(1)针对GNSS卫星钟差数据,设计了相应的星载原子钟状态监测和质量评价技术路线。以GPS为例,利用十年的IGS精密钟差产品研究了其星载原子钟的长期特性变化规律,比较了不同类型星载钟在稳定度、模型噪声、用户定位误差(URE)等方面的数值差异,推导了频率稳定度与钟差模型噪声水平之间的线性关系。(2)利用阿伦方差和哈达码方差等度量方法,研究了顾及钟差随机噪声类型的标准卡尔曼滤波实时钟差算法,分析比较了GPS不同类型星载钟实时参数估计与短期预报精度的数值差异。(3)针对卫星钟差实时参数估计和短期预报中的粗差和钟跳问题,研究提出了新型的基于开窗取样的分类因子抗差自适应序贯平差钟差算法,并将其进一步拓展成实时卡尔曼滤波卫星钟差算法,新算法能够显着提高实时钟差参数估计和预报的精度和稳健性。(4)针对卫星钟差长期预报问题,研究提出了抗差最小二乘估计与滑动自回归模型相结合(RLS+ARIMA)的两步钟差预报算法,一方面兼顾了钟自身的钟速、钟漂特性,同时利用抗差最小二乘估计求解星钟参数时间序列,揭示了其长期变化规律,另外还利用滑动自回归(ARIMA)模型对星钟参数的随机性部分进行了有效预报。(5)针对GPS和GLONASS的IGU-P实时钟差产品精度过低问题,研究提出了改进的自适应实时钟差预报模型。改进模型在处理周期项误差、自适应钟差模型选择、起点偏差以及观测随机模型调整等多个环节上都提出了新的处理策略。另外还通过钟差预报和实时精密单点定位(PPP)实例对新模型和IGU-P产品的预报精度和定位精度进行了对比,验证新模型的精度和可靠性。(6)由于目前GLONASS实时钟差预报方法尚不成熟,IGS尚无实时的GLONASS预报钟差产品发布,对三家主要的IGS研究机构提供的GLONASS钟差产品进行了实时预报分析,并提出和比较了改进模型的有效性和精度,同时还利用谱分析方法求解了GLONASS卫星钟差存在的显着周期项。(7)推导了不同误差源对GNSS单站精密授时解的数值影响公式。针对“天跳变”现象,构建了一种基于参数先验贝叶斯估计的连续CP时频传递算法,通过对单天观测数据附加合理的参数先验约束,从而平滑过渡不同天之间的钟差解。数值算例结果显示,新方法相比单天PPP法具有更好的连续性和更高的稳定性。(8)通常,载波相位(CP)技术是单站观测,受环境天气等因素影响严重,其中短距离内比对结果和精度并不稳定,提出了一种基于单差模式的连续载波相位时间传递算法(DCP),该算法能够较好地削弱两测站间的共视误差,提高了测站间时频传递的精度和稳定性。同时还进一步将DCP算法拓展应用于精密定位领域,并通过实际的动静态精密定位算例进行测试,验证了该方法的有效性和精度。(9)针对传统多模GNSS融合PPP算法运算效率较低、难以满足高精度实时、高频数据的实际解算需求,提出了一种基于参数等价约化原理的自适应GNSS融合PPP算法。新算法一方面运算效率大大提高,更适用于实时定位;另一方面还利用了验后方差因子自适应平衡不同系统间的贡献权比关系,提高了融合定位的精度和可靠性。(10)提出了在用户端上利用融合PPP模型结合不同类型IGS产品进行GNSS时差监测的技术方法,并获得了包括真实系统时差、伪时差、系统间硬件延迟较差等产品,分析了这些产品的稳定性、精度以及变化规律等特征,并对这些产品在实际用户导航定位中的实用性进行了测试论证,最后指出伪时差的监测和预报工作对于导航定位用户而言具有更重要的实用价值。

徐新[2](2005)在《基于Oracle三层结构的质量工程管理系统的开发研究与应用》文中指出本文主要是根据质量管理的理论知识,开发以Oracle为后台数据库的三层结构的质量工程管理系统,并将该系统应用于工程实际。 本文的主要内容如下: 1、系统地介绍了质量管理的相关理论知识。 2、给出了开发质量工程管理系统的全过程,其基本的内容包括:(1)系统分析与系统设计,分析了客户需求、数据库数据结构,并给出建设系统网络和客户端所采用操作系统的可行性方案:(2)给出本系统三层架构搭建的总体框架,对三层结构的数据库系统进行解释,并说明本系统的建设原理;(3)给出后台oracle数据库的建设,并给出使用oracle时所采取地优化措施;(4)给出服务器中间件的开发过程,并给出相关问题所采取地对应措施;(5)给出质量工程管理系统客户端软件的开发。 3、将所开发系统运用与工程实际,解决实际的工程问题,本文给出了两个运用实例:(1)飞机翼尖小翼的优化设计。飞机翼尖小翼设计在机翼设计中比较复杂,影响参数较多。本文采用基于正交设计的方法,利用CFD技术,并结合所开发的质量工程管理系统,较快的优选出小翼的倾斜角、高度、前缘后掠角、安装角等参数;(2)磁控溅射膜厚均匀性的优化设计。薄膜厚度均匀性是影响薄膜使用的一个很重要的性能,特别是具有各种功能的光学膜系,薄膜厚度均匀性的要求很高,本文根据磁控溅射原理提出模型,并结合所开发系统优选出重要的因素进行实验,在一定情况下改进镀膜工艺。

邱志强,陆宏伟,于起峰[3](2004)在《用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位》文中研究指明以无人机对地定位为应用背景,在GPS辅助确定机载摄像机光心位置条件下,用改进的准线性平差法从序列图象求解地面目标点的三维位置。首先简要介绍经典平差法和准线性平差法,然后详细阐述了改进的准线性平差法原理、实现步骤,并用仿真数据和真实图象进行了验证。结果表明,改进的准线性平差法不仅对定位精度有所提高,而且降低了计算量,提高了计算速度。如果运用于GPS辅助无人机获取的图象分析,可实现实时对地定位和基于视觉的导航、着陆等。

邱志强[4](2004)在《基于仿射近似从航空图像重建目标三维结构》文中提出在航空、工业检测、灾害监测等领域,用摄像机获取目标或场景的图像,从图像重建目标三维结构或三维场景,可以得到用户感兴趣的三维信息。 对图像的三维解析问题,是一个由二维图像获取三维数据的逆问题。由成像几何模型的复杂性所决定,其解往往不具有唯一性,而且对噪声或离散化引起的误差极其敏感。长期以来,很多学者直接以透视投影模型描述摄像机成像几何模型,这种做法对于近景图像来说是必须的,但对透视畸变比较小的航空图像或远景图像来说,不但无助于提高解析精度,而且容易造成数值上的不稳定。 本论文为航空(或远景)图像的三维解析提出一条新的思路——仿射近似,即用仿射投影模型近似透视投影模型。体现在算法上,就是首先基于仿射投影模型用线性算法求得未知数的初始值,然后基于透视投影模型对初始值优化求精。这种做法避免了直接基于透视投影模型一次求解所有未知数,提高了算法的数值稳定性。 本研究工作以军用无人机对地三维定位为应用背景,以从航空(或远景)图像重建目标三维结构为主要内容。研究工作主要分为三个部分。 第一部分研究仿射投影模型。着重阐述了仿射投影模型的代数形式、几何意义以及2种典型的仿射投影模型——弱透视投影模型和平行透视投影模型。通过对仿射投影模型相对透视投影模型的误差进行理论分析,论证了基于仿射近似解析航空图像的可行性。 第二部分研究了基于仿射近似标定摄像机的算法。针对航空摄像机在标定中控制点距离摄像机比较远的事实,提出了一种基于仿射投影矩阵的摄像机标定法——APMC法,指出了不能单纯用图像点重投影残差和作为标定精度的评价准则。 第三部分研究了基于仿射近似从航空图像重建目标三维结构的算法,分别讨论了序列图像和两幅图像的情况,这是全文的重点。 (1)关于从序列图像重建目标三维结构,提出了一种基于仿射矩阵分解和光束法平差的新算法——AFBA法,进一步研究了AFBA法的子算法——光束法平差,提出了无需摄像机外参数的光束法平差和改进的准线性平差法。针对AFBA法中由于某些图像点不可见导致不能对测量矩阵直接分解的事实,提出了一种基于仿射三线性张量合成缺失图像点的算法——ATIS法。 (2)关于从两幅图像重建目标三维结构,提出了一种基于仿射极线约束的递进相对定向法——AERO法。针对摄像机焦距未知或不精确的情况,提出一种基于本质矩阵元素间约束的广义相对定向法。 APMC法、AFBA法、ATIS法和AERO法都是依据仿射近似思想提出并实现的,分别有效解决了摄像机标定、从序列图像重建目标三维结构和从两幅图像重建目标三维结构问题,

陆宏伟[5](2004)在《基于卫星编队遥感图像的对地定位算法研究》文中提出在现代卫星遥感对地观测中,由多颗小卫星组成的卫星编队具有比单颗卫星更优越的性能,能有效地提高各种测量的空间分辨率和时间分辨率。目前,基于卫星编队遥感图像的对地定位技术,已成为当前摄影测量与遥感领域中的研究热点之一。论文针对基于卫星编队遥感图像对地定位中的遥感卫星编队轨道设计、摄像机相对定向、摄像机姿态确定、图像特征定位和图像匹配等关键问题进行了深入研究,取得了一系列研究成果。 系统地研究了圆轨道卫星绕飞编队的相对运动分析和轨道设计方法。针对一般运动学方法的不足,提出了一种基于零倾角轨道变换的运动学新方法,并用这种运动学新方法分析了参考卫星轨道倾角对环绕卫星轨道根数的影响。根据遥感测量对卫星轨道的要求,设计了一种覆盖范围大、高度基本相等的卫星椭圆绕飞编队。研究了在现有星载摄像机外方位参数测量水平下,直接定位方法所能达到的定位精度。 星载摄像机的相对定向和姿态确定是实现对地定位的关键问题。小视场角条件下的摄像机相对定向研究表明:基于立体像对本质矩阵分解的线性算法难以得到合理的相对定向结果,而基于多视图仿射矩阵分解的线性算法可以获得稳定性较好的相对定向结果,并可用光束法平差进一步提高相对定向精度。在摄像机相对定向的基础上,提出了一种基于卫星编队基线观测向量的摄像机姿态确定算法,为实现对地直接定位提供了必要条件。研究了基于卫星动力学模型的摄像机姿态估计算法。结果表明:摄像机姿态确定精度主要取决于摄影基线观测向量,即相对定向的平移参数的精度;利用非线性预测滤波可以有效地提高摄像机姿态确定精度。 针对小基高比造成直接定位高程定位误差较大的情况,研究了利用多种相对控制进行联合平差提高定位精度的可行性,并与有少量地面控制点时联合平差的定位结果进行了比较。讨论了卫星网中的定位结果转化为地面网的方法和空间投影与测绘制图问题。 在对现有图像特征提取算法研究基础上,提出了一种基于多特征复合的节点特征快速提取算法。研究了图像噪声、特征尺度和特征属性对节点特征亚像素定位精度的影响,并分析了道路特征两侧灰度差对其亚像素定位精度的影响。 从可靠性、精度和效率等三个方面对基于区域的图像匹配算法进行了深入研究。兼顾可靠性和精度两方面的要求,提出了一种匹配特征区域的快速最优选择算法;针对影响匹配效率的两个主要因素——搜索空间和搜索策略,分别提出了基于矩不变量和奇异值分解的特征点匹配算法和基于改进遗传算法的匹配搜索策略,有效地减小了匹配搜索空间并提高了匹配效率。

二、用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位(论文提纲范文)

(1)GNSS星载原子钟质量评价及精密钟差算法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 GNSS星载原子钟的发展与现状
        1.2.1 GPS 系统
        1.2.2 GLONASS 系统
        1.2.3 COMPASS 系统
        1.2.4 Galileo 系统
    1.3 GNSS钟差研究的理论与方法
        1.3.1 卫星钟特性分析及质量评价
        1.3.2 卫星钟差估计与预报
        1.3.3 GNSS精密授时和时间同步
        1.3.4 GNSS时差监测方法
    1.4 本文的主要研究内容
        1.4.1 星载原子钟状态监测和质量评价
        1.4.2 卫星钟参数估计和预报模型
        1.4.3 GNSS精密授时和时间同步
        1.4.4 多模 GNSS 时差监测
    1.5 本文的主要创新和研究意义
第二章 GNSS 星载原子钟的状态监测和质量评价
    2.1 基本定义
        2.1.1 准确度
        2.1.2 相位
        2.1.3 频率
        2.1.4 频率漂移率
        2.1.5 稳定度
    2.2 GNSS星载原子钟的时频特性及性能指标概述
        2.2.1 GPS 星载原子钟
        2.2.2 GLONASS 星载原子钟
        2.2.3 COMPASS 星载原子钟
        2.2.4 Galileo 星载原子钟
    2.3 GNSS 星载原子钟的状态监测和质量评价方法设计
    2.4 基于 IGS 产品进行 GPS 卫星钟长期特性变化分析和质量评价
        2.4.1 引言
        2.4.2 卫星钟差序列及数据处理方法
        2.4.3 相位、频率以及频漂指标的长期变化规律
        2.4.4 钟差模型噪声的长期变化规律
        2.4.5 频率稳定性长期变化规律
        2.4.6 结论与建议
    2.5 本章总结
第三章 GNSS 卫星钟参数估计与钟差预报算法
    3.1 常用的钟差模型和参数估计方法
        3.1.1 多项式模型
        3.1.2 周期项模型(又称谱分析模型)
        3.1.3 灰色模型
        3.1.4 求和自回归滑动平均模型( ARIMA 模型)
        3.1.5 参数估计方法
    3.2 顾及钟差随机噪声类型的卡尔曼滤波实时钟差算法
        3.2.1 引言
        3.2.2 卫星钟差的 Kalman 滤波模型
        3.2.3 基于哈达玛总方差的 Kalman 滤波过程噪声和观测噪声估计
        3.2.4 基于阿伦方差的 Kalman 滤波过程噪声和观测噪声估计
        3.2.5 算例分析
        3.2.6 结论与建议
    3.3 开窗分类因子抗差自适应序贯平差实时卫星钟差算法
        3.3.1 引言
        3.3.2 钟差模型
        3.3.3 分类因子自适应抗差序贯平差原理
        3.3.4 算例与分析
        3.3.5 结论与建议
    3.4 开窗分类因子抗差自适应卡尔曼滤波实时钟差算法
        3.4.1 分类因子抗差自适应卡尔曼滤波原理
        3.4.2 算例与分析
        3.4.3 结论与建议
    3.5 基于钟差物理特性和 ARIMA 模型的 GPS 卫星钟差长期预报算法
        3.5.1 引言
        3.5.2 钟差拟合模型
        3.5.3 抗差最小二乘
        3.5.4 求和自回归滑动平均模型( ARIMA 模型)
        3.5.5 算例分析
        3.5.6 结论与建议
    3.6 本章总结
第四章 基于改进模型的 IGU-P 钟差实时预报算法
    4.1 IGU-P 实时钟差产品概况
    4.2 GPS 的 IGU-P 改进钟差预报模型及实例分析
        4.2.1 GPS 卫星钟差预报模型
        4.2.2 改进模型策略
        4.2.3 实时钟差预报算法
        4.2.4 算例分析
        4.2.5 总结
    4.3 GLONASS 的 IGU 钟差预报模型及实例分析
        4.3.1 GLONASS 卫星钟差预报模型
        4.3.2 GLONASS 卫星钟差的频谱分析及实例计算
        4.3.3 改进的 GLONASS 卫星钟差预报模型
        4.3.4 ESU 实时 GLONASS 卫星钟差预报模型及精度测试
        4.3.5 IAC 实时 GLONASS 卫星钟差预报模型及精度测试
        4.3.6 IGL 实时 GLONASS 卫星钟差预报及精度分析
    4.4 改进的 IGU-P 钟差产品在实时 PPP中的应用
    4.5 本章总结
第五章 GNSS 单站精密授时与时频传递技术
    5.1 基于 GNSS 精密授时和时频传递技术的理论与发展
    5.2 基于 PPP 的精密授时算法及误差源影响函数分析
        5.2.1 精密单点定位数学模型
        5.2.2 观测误差对授时精度的影响公式
    5.3 基于参数先验贝叶斯估计的连续精密单点定位时频传递算法
        5.3.1 引言
        5.3.2 天跳变现象
        5.3.3 基于参数先验信息的贝叶斯估计
        5.3.4 附加先验原子钟物理模型的授时 PPP滤波算法
        5.3.5 算例分析
        5.3.6 总结
    5.4 基于单差模式的连续载波相位时间同步( GPSDCP)算法
        5.4.1 引言
        5.4.2 传统 GPSCP 算法的数学模型
        5.4.3 基于单差模式的连续载波相位时间传递( GPSDCP)方法
        5.4.4 GPSDCP 算法的主要实现流程
        5.4.5 算例分析
        5.4.6 结论
    5.5 基于基准站改正的精密单点定位研究拓展
        5.5.1 基于基准站改正的静态 PPP实例测试
        5.5.2 动态 PPP实例测试
        5.5.3 结论与建议
    5.6 本章总结
第六章 GNSS 融合 PPP模型及其时差监测算法
    6.1 GNSS 时差监测理论与发展
    6.2 改进的 GNSS 融合 PPP模型
        6.2.1 引言
        6.2.2 常规 GNSS 多系统融合 PPP 定位算法
        6.2.3 基于参数约化的多系统融合 PPP 算法
        6.2.4 算法流程
        6.2.5 算例分析
        6.2.6 结论与建议
    6.3 基于融合 PPP 模型的 GNSS 时差监测分析
        6.3.1 GNSS 时差概念与常规监测手段
        6.3.2 应用导航定位用户的“伪时差”概念
        6.3.3 基于融合 PPP 技术的伪时差获取
        6.3.4 融合 PPP 伪时差结果的短期稳定性
        6.3.5 基于融合 PPP 技术的真实时差获取
        6.3.6 时差结果在导航定位中的应用测试
        6.3.7 总结
    6.4 本章总结
第七章 结论及未来工作的设想
    7.1 本文的主要研究成果总结
        7.1.1 星载原子钟状态监测和质量评价
        7.1.2 卫星钟参数估计和预报模型
        7.1.3 GNSS 精密授时和时间同步
        7.1.4 多模 GNSS 融合定位及时差监测
    7.2 未来的工作展望
        7.2.1 钟差理论研究方面
        7.2.2 钟差应用研究方面
参考文献
攻读博士学位期间取得研究成果
致谢

(2)基于Oracle三层结构的质量工程管理系统的开发研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 引言
    §1.2 质量管理软件系统的发展现状及开发意义
    §1.3 稳健设计
    §1.4 ORACLE三层架构
    §1.5 论文的主要内容
第二章 质量工程管理的理论基础
    §2.1 质量功能展开
    §2.2 失效模式影响分析
    §2.3 试验设计
    §2.4 稳健性设计
    §2.5 统计过程控制
第三章 质量工程管理系统ORACLE架构下的集成开发
    §3.1 系统分析与系统设计
    §3.2 系统开发的总体框架
    §3.3 ORACLE数据库的建设
    §3.4 服务器中间件的开发
    §3.5 质量工程管理系统客户端软件开发
第四章 质量工程管理系统在工程实际中的应用
    §4.1 质量工程管理系统在某型飞机翼尖小翼优化设计中的应用
    §4.2 质量工程管理系统在磁控溅射膜厚均匀性设计中的应用
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果

(3)用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位(论文提纲范文)

引言
1 经典平差法和准线性平差法
    1.1 经典平差法
    1.2 准线性平差法[4]
2 改进的准线性平差法
    2.1 原理
    2.2 用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位的步骤
3 算法的实验验证
    3.1 仿真实验
    3.2 真实图象实验
    3.3 关于旋转矩阵的正交性验证
4 结论

(4)基于仿射近似从航空图像重建目标三维结构(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 军用无人机对地目标三维定位
        1.1.2 工业检测中的目标三维重建
    1.2 国内外相关研究进展
        1.2.1 国内外研究进展
        1.2.2 当前研究面临的困难
    1.3 本文核心思想及主要技术贡献
        1.3.1 本文核心思想
        1.3.2 本文主要技术贡献
        1.3.3 本文组织结构
        1.3.4 几个概念的说明
        1.3.5 本文符号约定与缩写说明
第二章 仿射投影模型
    2.1 引言
    2.2 射影投影
        2.2.1 普通射影投影
        2.2.2 透视投影
    2.3 仿射投影
        2.3.1 仿射投影矩阵
        2.3.2 仿射投影的特点
        2.3.3 采用仿射近似解析航空图像的理由
        2.3.4 几种典型的仿射投影模型
        2.3.5 弱透视投影模型
        2.3.6 平行透视投影模型
    2.4 仿射投影的误差理论分析
        2.4.1 弱透视投影模型的理论误差分析
        2.4.2 平行透视投影模型的理论误差分析
    2.5 从几何变换角度理解仿射投影模型
    2.6 实验结果与分析
        2.6.1 仿真实验
        2.6.2 真实图像实验
    2.7 小结
第三章 基于仿射投影矩阵标定摄像机
    3.1 引言
        3.1.1 已有算法
        3.1.2 本章算法思路
        3.1.3 本章结构安排
    3.2 基于仿射投影矩阵的摄像机标定法(APMC法)
        3.2.1 APMC法原理
        3.2.2 算法步骤
        3.2.3 APMC法步骤总结
        3.2.4 APMC法的优点
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 真实图像实验
        3.3.2 仿真实验
        3.3.3 结论
    3.4 小结
第四章 基于仿射矩阵分解和光束法平差从序列图像重建目标三维结构
    4.1 引言
        4.1.1 已有算法
        4.1.2 本章算法思路
        4.1.3 本章结构安排
    4.2 基于仿射矩阵分解和光束法平差的算法(AFBA法)
        4.2.1 AFBA法原理
        4.2.2 仿射矩阵分解
        4.2.3 基于“R-T”模式的光束法平差
        4.2.4 矩阵分解法的序贯实现
        4.2.5 AFBA法步骤总结
        4.2.6 AFBA法的优点
        4.2.7 AFBA法的适应范围
    4.3 对光束法平差的进一步研究
        4.3.1 无需摄像机外参数初始值的光束法平差
        4.3.2 改进的准线性平差
    4.4 实验结果与分析
        4.4.1 真实图像实验
        4.4.2 仿真实验
    4.5 小结
第五章 基于仿射三线性张量解决AFBA法中的图像点缺失问题
    5.1 引言
        5.1.1 已有算法
        5.1.2 本章算法思路
        5.1.3 本章结构安排
    5.2 三线性张量
        5.2.1 透视三线性张量
        5.2.2 仿射三线性张量
        5.2.3 三线性张量的自由度
    5.3 基于仿射三线性张量解决图像点缺失问题(ATIS法)
        5.3.1 ATIS法原理
        5.3.2 用可见的图像点求解仿射三线性张量
        5.3.3 缺失图像点的求解
        5.3.4 AFBA-ATIS法步骤总结
        5.3.5 AFBA-ATIS法的优点
    5.4 实验与结果分析
    5.5 小结
第六章 基于仿射极线约束从图像对重建目标三维结构
    6.1 引言
        6.1.1 已有算法
        6.1.2 本章算法思路
        6.1.3 本章结构安排
    6.2 立体图像对的基本关系
        6.2.1 透视极线几何
        6.2.2 透视本质矩阵
        6.2.3 仿射极线几何
        6.2.4 仿射本质矩阵
    6.3 基于仿射极线约束的递进相对定向法(AERO法)
        6.3.1 步骤1 用“4点算法”求解仿射本质矩阵E_a
        6.3.2 步骤2 用仿射极线约束求出权因子,并对图像坐标加权归一化
        6.3.3 步骤3 用“8点算法”求透视本质矩阵E
        6.3.4 步骤4 运动分解求解R和T
        6.3.5 步骤5 基于透视极线约束优化R和T
        6.3.6 步骤6 以左摄像机为参考系重建目标三维结构
        6.3.7 AERO法步骤总结
        6.3.8 AERO法的优点
    6.4 基于本质矩阵元素间约束的广义相对定向法
        6.4.1 广义本质矩阵
        6.4.2 约束方程的建立
        6.4.3 约束方程的求解
        6.4.4 广义相对定向步骤总结
        6.4.5 广义相对定向法的优点
    6.5 实验结果与分析
        6.5.1 真实图像实验
        6.5.2 仿真实验
    6.6 小结
第七章 结束语
    7.1 本文主要研究成果及创新点
    7.2 应用前景
    7.3 有待进一步研究的几个问题
致谢
参考文献
作者攻读学位期间取得的主要成果
附录A 三维旋转的表示法
附录B 一元三次方程的实根

(5)基于卫星编队遥感图像的对地定位算法研究(论文提纲范文)

图目录
表目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 遥感卫星技术的发展
        1.1.2 卫星遥感图像定位技术的发展
        1.1.3 现代卫星遥感测量面临的问题
        1.1.4 卫星遥感对地定位未来发展趋势
    1.2 现有研究综述
        1.2.1 卫星编队构成机理及应用研究
        1.2.2 基于画幅式图像的卫星摄影测量
        1.2.3 基于扫描式图像的卫星摄影测量
        1.2.4 摄影测量联合平差
    1.3 论文的主要内容和创新点
        1.3.1 论文的主要内容
        1.3.2 论文的主要创新点
第二章 卫星摄影测量基础
    2.1 射影几何变换
        2.1.1 变换群与几何学
        2.1.2 射影变换和射影坐标
        2.1.3 三维空间中的坐标变换
    2.2 常用坐标系定义
        2.2.1 天球坐标系
        2.2.2 地心坐标系
        2.2.3 卫星轨道坐标系
        2.2.4 摄影测量坐标系
        2.2.5 椭球切面直角坐标系
        2.2.6 像平面坐标系
        2.2.7 像空间坐标系
        2.2.8 摄像机坐标系
        2.2.9 大地坐标系
    2.3 摄像机模型
        2.3.1 图像投影
        2.3.2 摄像机线性模型
        2.3.3 摄像机非线性模型
    2.4 卫星轨道基础与摄影测量特性
        2.4.1 卫星轨道基础
        2.4.2 卫星及其摄像系统的测量特性
        2.4.3 摄像机几何配置方式
    2.5 基于卫星编队的摄影测量
        2.5.1 基于卫星编队摄影测量的优势
        2.5.2 常用摄影测量卫星编队类型
第三章 卫星绕飞编队构成机理与摄影测量性能研究
    3.1 卫星绕飞编队相对运动分析
        3.1.1 引言
        3.1.2 动力学相对运动分析
        3.1.3 一般运动学相对运动分析
        3.1.4 基于零倾角轨道变换的运动学相对运动分析
    3.2 卫星绕飞编队轨道设计
        3.2.1 相对运动统一方程
        3.2.2 卫星绕飞编队的轨道设计
        3.2.3 相对运动方程的线性化误差分析
    3.3 摄影测量卫星编队轨道设计
        3.3.1 摄影测量卫星轨道设计准则
        3.3.2 卫星摄影测量对图像重叠率的要求
        3.3.3 卫星摄影测量对图像质量的要求
        3.3.4 卫星编队轨道设计实例
        3.3.5 结论
    3.4 卫星编队直接定位精度分析
        3.4.1 定位精度表示方法
        3.4.2 前向交会定位精度的理论分析
        3.4.3 前向交会定位精度的仿真分析
        3.4.4 结论
    3.5 本章小结
第四章 摄像机相对定向算法研究
    4.1 引言
    4.2 图像空间几何约束关系
        4.2.1 立体像对透视极线几何约束
        4.2.2 立体像对仿射极线几何约束
        4.2.3 多视图几何约束
    4.3 基于点匹配的立体像对相对定向算法研究
        4.3.1 概述
        4.3.2 线性相对定向算法
        4.3.3 非线性相对定向算法
        4.3.4 仿射意义下的立体像对相对定向
        4.3.5 相对定向算法性能分析
    4.4 基于点匹配的多视图相对定向算法研究
        4.4.1 概述
        4.4.2 基于仿射矩阵分解的相对定向算法
        4.4.3 基于射影矩阵分解的相对定向算法
        4.4.4 矩阵分解算法的递归实现和匹配点丢失处理
        4.4.5 多视图相对定向算法性能分析
    4.5 基于直线匹配的相对定向算法研究
    4.6 本章小结
第五章 摄像机姿态确定算法研究
    5.1 基于卫星编队基线观测向量的摄像机姿态确定算法
        5.1.1 摄像机姿态确定算法原理
        5.1.2 摄像机姿态的求解算法
        5.1.3 摄像机姿态确定精度分析
        5.1.4 结论
    5.2 摄像机姿态参数估计
        5.2.1 概述
        5.2.2 姿态观测方程、卫星运动学与动力学方程
        5.2.3 扩展卡尔曼滤波算法
        5.2.4 非线性预测滤波算法
        5.2.5 理论分析和仿真实验
    5.3 本章小结
第六章 摄影测量联合平差算法研究
    6.1 摄影测量联合平差基础
        6.1.1 摄影测量平差分类
        6.1.2 摄影测量平差中的控制
        6.1.3 摄影测量联合平差的数学模型
    6.2 稳健估计算法
        6.2.1 M估计法
        6.2.2 RANSAC估计法
        6.2.3 LMedS估计法
        6.2.4 三种稳健估计算法性能比较
    6.3 基于 GPS和卫星编队的对地定位仿真实验
    6.4 卫星网与大地网的转换
        6.4.1 概述
        6.4.2 卫星网与地面网转换的数学模型
        6.4.3 卫星网与地面网的联合平差
        6.4.4 空间投影变换与遥感制图
    6.5 本章小结
第七章 图像特征提取与高精度定位算法研究
    7.1 图像特征分类及高精度定位原理
        7.1.1 图像特征分类
        7.1.2 图像特征高精度定位原理
    7.2 点特征提取与亚像素定位算法研究
        7.2.1 节点特征提取算法简介
        7.2.2 基于多特征复合的节点特征快速提取算法
        7.2.3 节点特征的亚像素定位算法研究
    7.3 线特征提取与亚像素定位算法研究
        7.3.1 线特征提取与亚像素定位算法简介
        7.3.2 小尺度条件下道路特征定位误差分析
    7.4 本章小结
第八章 图像匹配算法研究
    8.1 图像匹配原理与算法简介
        8.1.1 图像匹配原理
        8.1.2 匹配算法简介
    8.2 匹配特征区域的快速最优选择算法
        8.2.1 匹配测度函数极值存在的充要条件
        8.2.2 匹配可靠性分析
        8.2.3 匹配精度分析
        8.2.4 特征区域的快速最优选择算法
    8.3 匹配搜索空间确定算法研究
        8.3.1 图像矩不变量及其匹配测度定义
        8.3.2 基于矩不变量和奇异值分解的特征匹配算法
        8.3.3 匹配算法性能实验及分析
    8.4 匹配搜索策略研究
        8.4.1 常用搜索策略
        8.4.2 基于改进遗传算法的匹配搜索策略
    8.5 本章小结
第九章 结论与展望
    9.1 本文的主要研究成果
    9.2 未来研究展望
致谢
参考文献
附录A 卫星轨道根数定义
附录B 四元数定义
附录C 论文中常用缩写注释
附录D 与论文相关的工作

四、用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位(论文参考文献)

  • [1]GNSS星载原子钟质量评价及精密钟差算法研究[D]. 黄观文. 长安大学, 2012(07)
  • [2]基于Oracle三层结构的质量工程管理系统的开发研究与应用[D]. 徐新. 西北工业大学, 2005(04)
  • [3]用改进的准线性平差法实现GPS辅助无人机对地定位[J]. 邱志强,陆宏伟,于起峰. 航空计算技术, 2004(04)
  • [4]基于仿射近似从航空图像重建目标三维结构[D]. 邱志强. 国防科学技术大学, 2004(11)
  • [5]基于卫星编队遥感图像的对地定位算法研究[D]. 陆宏伟. 国防科学技术大学, 2004(11)

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利用改进的准线性调整方法实现GPS辅助无人机地面定位
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