检索结果-内蒙古大学图书馆

中国矿业大学学报 2018年第3期47卷 671-677页

作者：王永波汪云甲韩新哲佘雯雯中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

针对经典的基于直线特征约束的LiDAR点云配准算法对于直线方向的高度依赖性问题,立足于直线特征的Plücker坐标描述方法,以点到线的距离为零作为点云配准的基本约束,以单位四元数作为描述空间旋转变换的基本算子,构建了点线特征约... 详细信息

针对经典的基于直线特征约束的LiDAR点云配准算法对于直线方向的高度依赖性问题,立足于直线特征的Plücker坐标描述方法,以点到线的距离为零作为点云配准的基本约束,以单位四元数作为描述空间旋转变换的基本算子,构建了点线特征约束下基于Plücker直线坐标描述的LiDAR点云配准的基本模型;立足于最小二乘法的基本准则,以配准后同名特征之间的距离平方和最小作为约束条件,根据Lagrange乘数法组建了相应的目标函数,推导并给出了求解配准参数的迭代计算模型.通过实测数据对算法进行了验证.结果表明:Plücker直线坐标的引入使得点与直线间距离的计算变得更加简洁、高效;利用单位四元数来实现空间旋转变换的描述,一方面,减少了描述参数的冗余,另一方面,对于配准模型的构建,较之于经典的基于向量代数的描述方法更为简洁;此外,较之于基于向量代数描述的LiDAR点云配准算法,四元数的引入降低了算法对迭代初值的依赖性,对任意选择的初始参数,该算法均能够得到正确的迭代结果.

关键词：点云配准 LiDAR 单位四元数 Plücker坐标

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基于捷联惯性测量的井下车辆高精度导航系统

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中国矿业大学学报 2013年第3期42卷 483-488页

作者：李增科高井祥王坚中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221008

根据井下车辆具有匀速运动特点,对捷联惯性导航系统(INS)观测的加速度和角速度分别建立模型.小波变化提取加速度观测值和改正数的趋势项,研究两者的相关性,构建带有消噪因子的消噪模型以适应不同路况.分析角速度改正数,对其建立分段线... 详细信息

根据井下车辆具有匀速运动特点,对捷联惯性导航系统(INS)观测的加速度和角速度分别建立模型.小波变化提取加速度观测值和改正数的趋势项,研究两者的相关性,构建带有消噪因子的消噪模型以适应不同路况.分析角速度改正数,对其建立分段线性模型.综合惯性导航系统力学编排算法,提出了井下车辆高精度导航系统.模拟山西平朔矿区斜井煤矿车辆行驶轨迹,人为加入各项误差模拟导航级别惯性测量单元,将加入常数漂移的传统消噪方法作为对比项.实验表明:提出的模型明显优于传统消噪方法,对提高井下INS导航精度有很好效果.利用INS实测数据做进一步验证,实验结果和模拟数据结果相同.

关键词：惯性导航系统小波变换相关性消噪因子

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D-InSAR监测老采空区残余变形的试验

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煤炭学报 2014年第3期39卷 467-472页

作者：刘晓菲邓喀中范洪冬王江涛中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

D-InSAR技术在区域地表微小形变监测方面应用越来越广泛,但是在相位梯度变化比较大的老采空区变形监测方面研究较少。在介绍差分合成孔径雷达(D-InSAR)技术的基本原理的基础上,结合具有较高距离向分辨率的8景PALSAR数据,通过差分干涉处... 详细信息

D-InSAR技术在区域地表微小形变监测方面应用越来越广泛,但是在相位梯度变化比较大的老采空区变形监测方面研究较少。在介绍差分合成孔径雷达(D-InSAR)技术的基本原理的基础上,结合具有较高距离向分辨率的8景PALSAR数据,通过差分干涉处理,获得了徐州某老采空区的地表形变场。同时,提取1993年老采空区上方的6个点为研究对象,分别对其进行回归分析,建立了稳健回归模型。监测结果显示该采空区残余沉降是缓慢、渐变的。试验研究表明,DInSAR技术可以应用于监测大面积的老采空区残余变形,同时稳健回归模型能降低预测计算的复杂度。

关键词： D—InSAR 老采空区 PALSAR 回归分析残余变形

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基于时序SAR技术的采空区上方高速公路变形监测及预测方法

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煤炭学报 2012年第11期37卷 1841-1846页

作者：范洪冬邓喀中祝传广陈炳乾李培现中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

为掌握采空区上方所建高速公路的变形趋势,解决老采空区上方地表变形监测数据较少,不易建立时序沉降预测模型的问题,利用D-InSAR(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术对某高速公路进行了变形监测和分析,同时将... 详细信息

为掌握采空区上方所建高速公路的变形趋势,解决老采空区上方地表变形监测数据较少,不易建立时序沉降预测模型的问题,利用D-InSAR(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术对某高速公路进行了变形监测和分析,同时将其结果同地面实测数据相融合,并以LS-SVM(Least Squares-Support Vector Machine)为基础,建立了采空区上方高速公路变形预计模型,通过实例,验证了模型的正确性。具体过程:处理融合数据为等时间间隔,并将其趋势项去除,对余项进行平稳性、正态性及零均值处理;利用Cao方法计算嵌入维数,建立训练样本集,并进行LS-SVM学习训练;最后,采用训练好的模型对未来地表沉降进行预计。以511号监测点为研究对象,建立滚动预计方法,结果显示其最大下沉绝对误差3 mm,最大相对误差2.2%,取得了较为可靠的预计成果。

关键词：高速公路形变监测 D-InSAR LS-SVM 预计

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基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统

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煤炭学报 2013年第11期38卷 2077-2083页

作者：李增科高井祥王坚韩厚增中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116 江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

车辆在井下的运动区域是在巷道内,根据此特点,在井下巷道设置已知点修正INS/Odometer组合导航过程的误差状态量,提高井下车辆导航精度。首先介绍了Odometer(里程计)位置和速度的计算方法,建立了INS/Odometer组合导航的系统模型和观测模... 详细信息

车辆在井下的运动区域是在巷道内,根据此特点,在井下巷道设置已知点修正INS/Odometer组合导航过程的误差状态量,提高井下车辆导航精度。首先介绍了Odometer(里程计)位置和速度的计算方法,建立了INS/Odometer组合导航的系统模型和观测模型,在此基础上,构建井下巷道已知点位置修正的滤波方程,引入并行卡尔曼滤波器(Parallel-Kalman Filter)实现了组合导航的双重滤波,建立基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统。通过模拟数据和车载实验对比位置修正前后的INS/Odometer井下组合导航系统精度。实验证明,通过巷道已知点的位置修正,可以有效提高INS/Odometer井下组合导航效果,实时导航的平面精度从几十米提高到米级,能够满足井下车辆长时间的导航要求。

关键词：组合导航系统位置修正里程计并行卡尔曼滤波惯性导航系统

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利用牛顿插值的GPS/INS组合导航惯性动力学模型

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武汉大学学报（信息科学版） 2014年第5期39卷 591-595页

作者：李增科高井祥王坚胡洪中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

针对GPS/INS组合导航中INS动力学建模不准确的问题,提出了一种基于牛顿插值的GPS/INS组合导航惯性动力学多阶建模算法。首先,介绍了牛顿插值的计算方法;然后,利用其对惯性系统Gauss-Markov模型进行改进,实现了多阶建模;最后,给出了组合... 详细信息

针对GPS/INS组合导航中INS动力学建模不准确的问题,提出了一种基于牛顿插值的GPS/INS组合导航惯性动力学多阶建模算法。首先,介绍了牛顿插值的计算方法;然后,利用其对惯性系统Gauss-Markov模型进行改进,实现了多阶建模;最后,给出了组合导航详细的动力学模型和观测模型。利用实测数据对算法进行验证,并通过对比不同阶数建模方法寻求牛顿插值的最优建模阶数。结果表明,相比于传统GaussMarkov过程,基于牛顿插值的GPS/INS组合导航惯性动力学模型能够有效提高组合导航位置精度和姿态精度。与此同时,实验分析表明,4阶牛顿插值建模在实现模型准确性的前提下,降低了模型的复杂性,为牛顿插值建模阶数选取提供了良好的借鉴。

关键词： GPS INS组合导航牛顿插值动力学模型 Gauss—Markov过程

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基于支持向量机的概率积分法参数计算方法

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煤炭学报 2010年第8期35卷 1247-1251页

作者：李培现谭志祥闫丽丽邓喀中中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

为准确确定概率积分法参数值,在综合分析影响概率积分法参数的地质采矿因素的基础上,建立了基于支持向量机的概率积分法参数计算模型。以43个典型岩移观测站的实测数据作为训练和测试样本,以十折交叉验证的方法选取支持向量机参数,采用... 详细信息

为准确确定概率积分法参数值,在综合分析影响概率积分法参数的地质采矿因素的基础上,建立了基于支持向量机的概率积分法参数计算模型。以43个典型岩移观测站的实测数据作为训练和测试样本,以十折交叉验证的方法选取支持向量机参数,采用MSE、MAPE和WIA准则评定模型的精度和预测能力。应用该模型计算4个测试样本的概率积分法参数,所有计算结果误差均小于3倍中误差,最大相对误差为9.6%,表明所建立的概率积分法参数模型计算结果准确可靠。

关键词：支持向量机概率积分法开采沉陷

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北斗三频载波观测值的周跳实时探测与修复

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中国矿业大学学报 2014年第6期43卷 1140-1148页

作者：姚一飞高井祥王坚胡洪李增科中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

提出了利用伪距相位组合和无几何相位组合联合对北斗三频载波观测数据进行周跳探测与修复.首先选取超宽巷弱电离层伪距相位组合作为周跳第一、二检测量,弱电离层无几何相位组合作为周跳第三检测量,从而组成3个线性无关的组合;然后以最小... 详细信息

提出了利用伪距相位组合和无几何相位组合联合对北斗三频载波观测数据进行周跳探测与修复.首先选取超宽巷弱电离层伪距相位组合作为周跳第一、二检测量,弱电离层无几何相位组合作为周跳第三检测量,从而组成3个线性无关的组合;然后以最小2范数为周跳修复准则,通过对周跳值最小二乘解较小范围内的周跳组合进行搜索匹配修复周跳;最后对不同采样率和不同类型卫星的观测数据进行周跳探测与修复实验.结果表明:该方法可以对不同采样率、不同类型卫星观测数据的任意周跳组合进行实时探测与修复,且不存在不敏感周跳组合,算法复杂度低、易实现.

关键词：周跳探测与修复伪距相位组合无几何相位组合北斗三频数据

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相似材料模型监测的光学图像法研究

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中国矿业大学学报 2015年第1期44卷 176-182页

作者：朱晓峻郭广礼查剑锋郭庆彪中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

针对传统相似材料模型观测方法中存在的监测装置昂贵、监测时间间隔长、工作量大等缺点,结合透镜投点、近景摄影测量以及图像识别技术,提出了一种用于模型变形监测的光学图像法.该方法利用透镜放大成像的原理将模型监测点微小位移放大... 详细信息

针对传统相似材料模型观测方法中存在的监测装置昂贵、监测时间间隔长、工作量大等缺点,结合透镜投点、近景摄影测量以及图像识别技术,提出了一种用于模型变形监测的光学图像法.该方法利用透镜放大成像的原理将模型监测点微小位移放大投影到屏幕上,通过相机获取不同时刻的投影图像,结合图像识别方法准确提取图像中控制点和投影点的中心坐标,再采用二维直接线性变换解算投影点的物方平面坐标,进而获取精确的模型变形值.结果表明:光学图像法测量模型点的位置精度为0.1mm左右,监测点的位移精度高于0.01mm,所测得的下沉与水平移动曲线均与实际情况一致.与其他模型监测方法相比,该方法具有监测时间间隔短、精度高的优点,可以获取小时间尺度下模型变形的细节特征,为全面研究动态沉陷规律提供了一种新的监测手段.

关键词：光学图像法相似材料模型动态变形监测直接线性变换

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基于单位四元数描述的单像空间后方交会算法

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中国矿业大学学报 2015年第3期44卷 557-565页

作者：王永波汪云甲杨化超中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

针对基于旋转矩阵描述的单像空间后方交会算法在线性化过程中因舍弃高阶项而导致的对于相似变换参数初值选取要求较高的问题,立足于中心投影的构像方程(共线方程),利用单位四元数实现空间旋转变换的描述与表达,基于矩阵微分的方式实现... 详细信息

针对基于旋转矩阵描述的单像空间后方交会算法在线性化过程中因舍弃高阶项而导致的对于相似变换参数初值选取要求较高的问题,立足于中心投影的构像方程(共线方程),利用单位四元数实现空间旋转变换的描述与表达,基于矩阵微分的方式实现了共线方程的微分,进而实现其线性化表达;给出了基于单位四元数描述的单向空间后方交会的详细实现思路,并对算法实现过程中所涉及的公式进行了详细推导;最后,通过实验对算法的可行性与有效性进行了论证.实验表明,基于单位四元数描述的单像空间后方交会算法有效地避免了共线方程的线性化所导致的相似变换初值选取问题,降低了其对于迭代初值的选择要求,且基于单位四元数的旋转变换表达方式还具备形式简单,易于编程实现的特点.

关键词：单像后方交会绝对定向姿态估计共线方程单位四元数

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