基于RANSAC和三维谱峰分析的全姿态散射中心建模

1

作者 靳明振 杨申 +2 位作者 吴中杰 张会强 刘盛启 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期471-484,共14页

全姿态散射中心模型是一种性能优良的光学区复杂目标电磁散射参数化模型。针对传统的基于候选点筛选和聚类的全姿态散射中心建模方法易出现虚假散射中心和遗漏真实散射中心的问题,该文提出了一种基于目标三维空间电磁散射强度场谱峰分... 全姿态散射中心模型是一种性能优良的光学区复杂目标电磁散射参数化模型。针对传统的基于候选点筛选和聚类的全姿态散射中心建模方法易出现虚假散射中心和遗漏真实散射中心的问题,该文提出了一种基于目标三维空间电磁散射强度场谱峰分析的建模方法。首先,基于目标多视一维散射中心参数,利用随机采样一致性(RANSAC)方法和Parzen窗函数方法估计目标在三维空间中的电磁散射强度场。然后,通过谱峰分析、散射中心关联和多视量测融合,得到全姿态三维散射中心的位置。最后,利用二值形态学处理修正全姿态散射中心的角度可见性,估计全姿态散射中心的散射系数和类型参数。仿真结果表明,该文方法所提取的全姿态散射中心与目标几何结构具有极强的关联性,相较传统方法,在缩减三维散射中心数量的同时提升了模型的表示精度。 展开更多

关键词 宽带雷达 目标雷达特性 全姿态散射中心模型 随机抽样一致 谱峰搜索

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基于紧致全姿态二值SIFT的人脸识别 被引量：24

2

作者 毋立芳 侯亚希 +3 位作者 许晓 高源 漆薇 周鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期736-742,共7页

姿态变化是人脸识别中的关键问题之一,全姿态二值SIFT(CPBS)提取等间隔采样姿态人脸图像的二值化SIFT特征,并用于任意姿态人脸识别,获得了良好的识别性能。但是,CPBS特征量很大,计算成本很高。提出了紧致全姿态二值SIFT(CCPBS)的人脸识... 姿态变化是人脸识别中的关键问题之一,全姿态二值SIFT(CPBS)提取等间隔采样姿态人脸图像的二值化SIFT特征,并用于任意姿态人脸识别,获得了良好的识别性能。但是,CPBS特征量很大,计算成本很高。提出了紧致全姿态二值SIFT(CCPBS)的人脸识别方法。选取间隔45°的人脸图像作为训练集,首先提取ASIFT特征进行融合。然后用基于稀疏表示的方法进行特征选择,有效地滤除相似或相同的特征,减少数据冗余。进一步对选择的特征进行二值化,即可得到CCPBS。人脸识别通过计算待识别人脸和CCPBS之间的汉明距离来完成。在CMU-PIE和FERET人脸库上实验结果表明,提出的算法无需人脸对齐和标记,即可以取得很高的正确识别率,明显优于其他算法。与CPBS相比,识别率仅降低很少的同时,特征量降低了22.11%和32.63%。 展开更多

关键词 人脸识别 姿态变化 紧致全姿态二值SIFT

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全姿态光纤陀螺井眼轨迹连续测量仪研究 被引量：9

3

作者 任春华 李兵 +2 位作者 赵幸子 廖冠 李静伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2703-2708,共6页

在油气井井眼轨迹测量中,针对传统磁通门磁力计无法在套管井、铁矿井等受磁场干扰或无磁环境下测量的问题,研制了一种新型小口径全姿态井眼轨迹连续测量仪。系统采用了新研制的小口径精密三轴一体化光纤陀螺和3个石英加速度计作为核心... 在油气井井眼轨迹测量中,针对传统磁通门磁力计无法在套管井、铁矿井等受磁场干扰或无磁环境下测量的问题,研制了一种新型小口径全姿态井眼轨迹连续测量仪。系统采用了新研制的小口径精密三轴一体化光纤陀螺和3个石英加速度计作为核心传感器,为克服高温恶劣环境对仪器测量精度的影响,提出了加装保温瓶、置入吸热材料、对传感器采用小波神经网络进行温度漂移辨识与补偿的方案。给出了系统方案、轨迹测量算法、漂移误差估计与补偿算法。测试结果表明:该系统倾角测量范围为0°～180°,井斜方位为0°～360°,井斜方位精度优于±3°,倾角精度优于±0.15°。系统能够有效解决在无磁或磁干扰等环境下的轨迹连续测量问题,其全姿态测量特点使其亦适用于日益增多的水平井测量,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 轨迹测量 全姿态 无磁环境 光纤陀螺 小口径

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旋转矢量在高动态全姿态飞行器运动方程中的应用 被引量：5

4

作者 王红辉 杨绍卿 +2 位作者 吴成富 郝峰 车晓涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期439-446,共8页

基于旋转矢量是表示角位置变化所对应的等效旋转而不是角位置本身这一基本思想,同时借鉴旋转矢量在捷联惯性导航算法中的应用,建立了将旋转矢量应用于高动态全姿态飞行器运动方程的数学框架。既克服了欧拉角法不适于全姿态解算的缺点,同... 基于旋转矢量是表示角位置变化所对应的等效旋转而不是角位置本身这一基本思想,同时借鉴旋转矢量在捷联惯性导航算法中的应用,建立了将旋转矢量应用于高动态全姿态飞行器运动方程的数学框架。既克服了欧拉角法不适于全姿态解算的缺点,同时,相比于四元数法又提高了高动态角运动情况下姿态解算的效率。对旋转矢量法、四元数法和欧拉角法在数值解算中的不可交换误差进行了分析。据此,针对单通道具有高动态特性的轴对称飞行器,建立了基于准弹体系的旋转矢量法,提高了解算效率。基于某型滚转导弹运动方程的数字仿真表明了旋转矢量法在姿态解算中的有效性和广泛性。 展开更多

关键词 飞行器控制、导航技术 旋转矢量 欧拉角 四元数 高动态 全姿态

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关于捷联惯导系统全姿态导航的一种新诠释 被引量：4

5

作者 王亚锋 刘华平 +1 位作者 张友安 孙富春 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期4755-4758,共4页

飞行器导航中,姿态角的获取可以通过直接或间接的积分运算求得的,所谓间接获取即是指通过四元数或方向余弦的积分运算求得姿态矩阵,再从姿态矩阵中提取姿态角。自从全姿态导航这个词出现开始,很多学者都试图给其一个合理的解释,特别是... 飞行器导航中,姿态角的获取可以通过直接或间接的积分运算求得的,所谓间接获取即是指通过四元数或方向余弦的积分运算求得姿态矩阵,再从姿态矩阵中提取姿态角。自从全姿态导航这个词出现开始,很多学者都试图给其一个合理的解释,特别是在飞行器处于垂直状态时,对于姿态角的取法,他们提出了宝贵的见解,但是经过推理验证,发现其中存在着一些不足。这里,引入目标航向角的概念,提出一种新的姿态角取法,并就全姿态导航的含义给出一种新的诠释。最后,给出一个简单例子对此姿态角取法加以验证。 展开更多

关键词 全姿态 四元数 奇异 垂直状态 目标航向角

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飞机座舱全姿态指示器的填充算法研究 被引量：5

6

作者 杜海涛 经亚枝 张焕春 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期120-124,共5页

在飞机座舱电子飞行仪表系统中，全姿态指示器天地区域的重新填充是个非常费时的工作，往往需要专门的硬件．在总结前人工作的基础上，采用软件处理，提出一种快速填充算法．该算法预先建立了一个边界数组和２个地平线数组，避免求直线... 在飞机座舱电子飞行仪表系统中，全姿态指示器天地区域的重新填充是个非常费时的工作，往往需要专门的硬件．在总结前人工作的基础上，采用软件处理，提出一种快速填充算法．该算法预先建立了一个边界数组和２个地平线数组，避免求直线交点，并采用了水平和竖直２种扫描方式．该算法已在微机上调试成功，其性能明显优于老的算法，具有较高的应用价值． 展开更多

关键词 飞机座舱 全姿态指示器 填充算法 飞行仪表

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基于误差四元数的捷联惯导全姿态导航与控制 被引量：3

7

作者 王亚锋 刘华平 +1 位作者 孙富春 张友安 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第4期390-393,共4页

在舵偏控制回路中使用欧拉角姿态信息,是现有飞行器捷联惯导系统普遍采用的方法。为避免垂直状态时欧拉角姿态表示法的算法奇异问题,引入了四元数姿态表示法,但是最终形成偏差输入到舵机的仍旧是欧拉角姿态信息。对此问题,文中分析讨论... 在舵偏控制回路中使用欧拉角姿态信息,是现有飞行器捷联惯导系统普遍采用的方法。为避免垂直状态时欧拉角姿态表示法的算法奇异问题,引入了四元数姿态表示法,但是最终形成偏差输入到舵机的仍旧是欧拉角姿态信息。对此问题,文中分析讨论了捷联惯导系统中,以欧拉角信号控制飞行器舵偏输出(推力矢量输出)的传统方法的两点不足之处:垂直状态时欧拉角姿态算法的物理奇异问题;控制路径过长问题。提出由误差四元数直接控制舵偏输出(推力矢量输出)的新的捷联导航方法。此方法控制路径最短,且克服了物理奇异问题,不局限于飞行器所处的姿态,因此,将其称之为全姿态导航方法。仿真结果表明了此方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 误差四元数 全姿态 奇异 捷联惯导

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直升机H_∞回路成形全姿态控制器设计 被引量：3

8

作者 王永 汪庆 +1 位作者 康卫昌 梁青 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2010年第3期43-46,共4页

根据内外回路思想结合鲁棒H∞回路成形方法,设计了直升机双回路飞行控制系统。内回路主要完成直升机的全姿态控制,包括滚转角、俯仰角和偏航角的同时控制;外回路在内回路的基础上实现了速度跟踪。所设计的控制系统基本实现了直升机各通... 根据内外回路思想结合鲁棒H∞回路成形方法,设计了直升机双回路飞行控制系统。内回路主要完成直升机的全姿态控制,包括滚转角、俯仰角和偏航角的同时控制;外回路在内回路的基础上实现了速度跟踪。所设计的控制系统基本实现了直升机各通道间的解耦,且具有良好的跟踪性能和鲁棒性能。最后,按照ADS-33E标准对飞行性能进行了评估,结果表明飞行品质达到了1级水平。 展开更多

关键词 直升机 全姿态 解耦 飞行控制 H∞回路成形 双回路

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非全姿态惯性平台小角度射前自标定方法 被引量：3

9

作者 胡昌华 郑建飞 +1 位作者 李进 扈晓翔 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期192-196,共5页

为实现非全姿态惯性平台全装弹状态下的射前自标定,提高导弹射击精度,提出了非全姿态惯性平台在小角度状态下射前自标定方法。通过对导弹飞行过程中平台的受力分析,确定了平台误差模型中产生漂移最主要的六项误差系数,设计了使平台转动... 为实现非全姿态惯性平台全装弹状态下的射前自标定,提高导弹射击精度,提出了非全姿态惯性平台在小角度状态下射前自标定方法。通过对导弹飞行过程中平台的受力分析,确定了平台误差模型中产生漂移最主要的六项误差系数,设计了使平台转动到预设角度并自动锁定的控制电路,控制平台在初始和小角度倾斜两位置处锁定,使六项误差系数受到重力加速度的有效激励,最后利用构建的闭环力矩反馈回路进行测漂,分离出各误差系数。精度分析表明,标定精度能够很好地满足系统要求。与传统方法相比,该方案利用小角度倾斜状态实现三轴同时测漂,仅需平台在两个位置间转动一次,其自标定时间缩短为借助转台多位置标定时间的25%。 展开更多

关键词 非全姿态惯性平台 误差模型 小角度自标定 力矩反馈法

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用FPGA实现机载全姿态指示仪图形硬件填充 被引量：4

10

作者 李开宇 张焕春 经亚枝 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期248-251,共4页

论述一种基于DSP和FPGA的机载图形显示系统 ,并提出一种新颖的基于FPGA的动态画面的硬件填充方法 在填充操作过程中 ,由DSP完成画面中填充区域边界的标志运算 ,FPGA完成填充画面像素的刷新操作 。

关键词 FPGA 硬件填充 DSP 电子式全姿态指示仪 飞机 图形显示系统 数字信号处理器 现场可编程门阵列

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雷达目标全姿态RCS数据库设计与检索方法 被引量：2

11

作者 阳召成 聂镭 黎湘 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第10期3843-3845,3848,共4页

由于雷达目标全姿态RCS数据动辄拥有108条记录,对如此庞大的数据集进行的存储与检索操作常常是系统性能的瓶颈,其效率决定着算法的可行性。针对该问题,对传统的目标全姿态RCS数据库设计方案加以改进,提出了一种更加高效的存储机制;在此... 由于雷达目标全姿态RCS数据动辄拥有108条记录,对如此庞大的数据集进行的存储与检索操作常常是系统性能的瓶颈,其效率决定着算法的可行性。针对该问题,对传统的目标全姿态RCS数据库设计方案加以改进,提出了一种更加高效的存储机制;在此基础上,提出了基于数组的雷达目标全姿态RCS数据库检索方法。它利用了Oracle DBMS的强大管理功能和内存缓冲的高效检索,通过结构化数组下标计算对应到内存缓冲区中的预期偏移量,省略了反复的数据查表工作。实验效率分析表明,新方法对于数据存储和检索效率均有显著提升。 展开更多

关键词 全姿态RCS数据库 检索 数组 数据库设计

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基于动量轮的航天器全姿态捕获技术 被引量：3

12

作者 王新民 张俊玲 +2 位作者 袁军 柯旗 宗红 《空间控制技术与应用》 2014年第5期14-18,共5页

全姿态捕获是指航天器丢失姿态基准而需恢复正常姿态或者定向新姿态目标时的一种控制过程.以往卫星全姿态捕获控制过程一般采用喷气推进系统或磁力矩器作为执行机构,这些方法需要消耗燃料或捕获时间长.提出了一种基于动量轮的全姿态捕... 全姿态捕获是指航天器丢失姿态基准而需恢复正常姿态或者定向新姿态目标时的一种控制过程.以往卫星全姿态捕获控制过程一般采用喷气推进系统或磁力矩器作为执行机构,这些方法需要消耗燃料或捕获时间长.提出了一种基于动量轮的全姿态捕获方法,采用的部件为卫星的常规配置,可以实现对任意目标的定向,该方法克服了以往方法的缺陷,在轨验证结果表明该方法有效、工程可操作性强. 展开更多

关键词 动量轮 全姿态捕获 姿态控制 在轨验证

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机载全姿态指示仪的图形变换 被引量：1

13

作者 贾银亮 张焕春 +1 位作者 经亚枝 刘晶 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期294-298,共5页

针对机载显示系统中图形变换最为耗时的全姿态指示仪画面,提出一种新的算法.该算法预测地平线各行的像素数,用水平线或竖直线作为扫描线进行填充,并在填充过程中实时计算地平线上各像素点的坐标,避免了建立地平线数组.与原有算法相比,... 针对机载显示系统中图形变换最为耗时的全姿态指示仪画面,提出一种新的算法.该算法预测地平线各行的像素数,用水平线或竖直线作为扫描线进行填充,并在填充过程中实时计算地平线上各像素点的坐标,避免了建立地平线数组.与原有算法相比,减少了存储空间和计算量,提高了全姿态指示仪画面的图形变换速度. 展开更多

关键词 填充算法 全姿态指示仪 电子综合显示

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静电陀螺仪MUM全姿态读取的原理及其误差分析 被引量：1

14

作者 郭晋峰 糜长军 +1 位作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第6期52-55,共4页

研究了采用同步解调法实现静电陀螺仪质量不平衡调制(MUM)全姿态读取的原理,讨论了影响读取精度的因素,分析了各电极轴转子位移测量电路比例因子不一致和电极轴不正交造成的读取误差。研究表明,某轴测量通道1%的比例因子偏差将造成约17... 研究了采用同步解调法实现静电陀螺仪质量不平衡调制(MUM)全姿态读取的原理,讨论了影响读取精度的因素,分析了各电极轴转子位移测量电路比例因子不一致和电极轴不正交造成的读取误差。研究表明,某轴测量通道1%的比例因子偏差将造成约17′的读取姿态误差,电极轴不正交造成的读取误差与不正交的程度约在同一数量级。应用中必须通过建立读取误差补偿模型,并进行实时补偿来提高MUM全姿态读取的精度。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 质量不平衡调制 全姿态读取 同步解调 读取误差

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捷联惯导系统中确保全姿态测量的软故障检测和隔离 被引量：2

15

作者 秦永元 牛惠芳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期61-67,共7页

本文探讨了最多有两个捷联陀螺发生软故障时的故障检测和隔离方法，给出了由奇偶向量确定的软故障χ２检验法，详细推导了两个陀螺都发生软故障时的极大似然故障隔离判决函数的计算公式，归纳出了对故障陀螺的隔离搜索算法。仿真结果表... 本文探讨了最多有两个捷联陀螺发生软故障时的故障检测和隔离方法，给出了由奇偶向量确定的软故障χ２检验法，详细推导了两个陀螺都发生软故障时的极大似然故障隔离判决函数的计算公式，归纳出了对故障陀螺的隔离搜索算法。仿真结果表明，即使故障量与漂移一样微小。 展开更多

关键词 软故障检测 捷联 惯性导航系统 全姿态测量

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三轴磁航向传感器的全姿态误差补偿 被引量：33

16

作者 袁智荣 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第9期34-36,共3页

通过对三轴磁航向测量原理及误差形成原因的分析,提出了一套快速有效的补偿办法。实验结果表明,采用自动罗差补偿方法,可将全姿态磁航向的测量误差在20°情况下修正到1°以内,在工程引用中得到了满意的效果。

关键词 三轴磁航向 全姿态误差补偿 罗差 罗差修正 捷联式三轴磁传感器 飞机

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3-RRR平面并联机器人全姿态工作空间及其特性研究 被引量：2

17

作者 崔建昆 俞佳俊 曹丽亚 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第9期145-148,共4页

提出一种平面并联机器人工作空间新的表达方法。以3RRR平面并联机器人为例,采用迭代搜索法,以运动方程逆解为判别式,进行工作空间的圆周式搜索,得到了全姿态工作空间的三维展示,并对其特性进行研究。在此基础上,得到可达工作空间以及工... 提出一种平面并联机器人工作空间新的表达方法。以3RRR平面并联机器人为例,采用迭代搜索法,以运动方程逆解为判别式,进行工作空间的圆周式搜索,得到了全姿态工作空间的三维展示,并对其特性进行研究。在此基础上,得到可达工作空间以及工作空间不存在空洞的杆长配比。 展开更多

关键词 并联机器人 全姿态工作空间 搜索算法

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非全姿态惯性平台射前速率自标定技术研究 被引量：1

18

作者 郑建飞 胡昌华 张伟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期326-328,共3页

为实现某型导弹非全姿态惯性平台射前自标定,提出了一种非全姿态惯性平台射前速率标定方案,在确定平台误差模型的基础上,充分利用平台自身的特点,通过增加小型测控设备,在平台转动过程中,实现开环测试与闭环测试同步进行,使平台转动一... 为实现某型导弹非全姿态惯性平台射前自标定,提出了一种非全姿态惯性平台射前速率标定方案,在确定平台误差模型的基础上,充分利用平台自身的特点,通过增加小型测控设备,在平台转动过程中,实现开环测试与闭环测试同步进行,使平台转动一次即可激励和标定出误差模型中的所有系数,大大缩短了测试时间,很好地解决了射前标定精确性与快速性的矛盾。分析表明,该方案具有实际工程应用价值。 展开更多

关键词 非全姿态惯性平台 速率标定 最小二乘估计 精度分析

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基于抗差估计的全姿态多位置寻北 被引量：1

19

作者 张东方 郭晓松 +1 位作者 薛海建 周召发 《计算机测量与控制》 2015年第7期2542-2545,共4页

为解决寻北过程中需要人工调平而耗时较长的问题,结合全姿态多位置寻北模型,采用总体最小二乘法估算北向角;该算法将陀螺漂移转化为测量误差,而转台倾斜误差、轴系误差及安装误差等同系数矩阵误差,在忽略较少误差项的同时完成寻北过程;... 为解决寻北过程中需要人工调平而耗时较长的问题,结合全姿态多位置寻北模型,采用总体最小二乘法估算北向角;该算法将陀螺漂移转化为测量误差,而转台倾斜误差、轴系误差及安装误差等同系数矩阵误差,在忽略较少误差项的同时完成寻北过程;并根据实际数据中含有粗差的情况,提出抗差总体最小二乘方法,引入IGGⅢ等价权函数消除粗差数据的影响,从而提高算法在含有粗差数据时的寻北精度;仿真数据分析和实验结果表明:该算法能有效削弱粗差对寻北精度的影响,实现全姿态高精度寻北。 展开更多

关键词 全姿态寻北 总体最小二乘 粗差 抗差估计

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一种全姿态平台实现方法的数学依据 被引量：1

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作者 戴邵武 王家鑫 喻楚兵 《海军航空工程学院学报》 2004年第5期527-529,共3页

阐明了当载体做大机动飞行时,在某个方位的旋转角度过大,三环式平台便会出现闭锁现象.针对这一现象,提出了增加一个外环来实现全姿态平台的方法并提供了这种实现方法的数学依据.

关键词 全姿态平台 四元数 惯性导航

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