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基于先验求权的虚拟观测值法及其在线阵影像定向中的应用

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测绘科学 2009年第3期34卷 124-126页

作者：余俊鹏武汉大学遥感信息工程学院武汉430079

航天线阵列遥感影像定向参数之间存在强相关性，参数解算不稳定，难以得到准确结果。较为常见的解决方法是将定向参数处理成虚拟观测值或用岭估计代替最小二乘估计。本文首先分析了这两种方法的联系与区别，提出利用原始外方位元素精度... 详细信息

航天线阵列遥感影像定向参数之间存在强相关性，参数解算不稳定，难以得到准确结果。较为常见的解决方法是将定向参数处理成虚拟观测值或用岭估计代替最小二乘估计。本文首先分析了这两种方法的联系与区别，提出利用原始外方位元素精度等先验知识给定虚拟观测值权，进一步提高定向结果的可靠性。对SPOT-5与QuickBird两种高分辨率线阵影像的定向试验结果表明，在使用6个分布良好的地面控制点情况下，影像对地目标定位精度可达到2～4个像素的水平。

关键词：线阵列传感器虚拟观测值影像定向

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中学化学教学情境创设的理论与实践

中学化学教学情境创设的理论与实践

作者：余俊鹏福建师范大学

学位级别：硕士

“教学情境的创设”是当前人们普遍关注的一大课题。随着新课程改革的不断深化，人们越来越认识到教学情境的创设在化学课堂教学中的重要作用，并进行了有益的探索。论文就国内外部分教育专家对教学情境及其相关问题的理论研究基础之上... 详细信息

“教学情境的创设”是当前人们普遍关注的一大课题。随着新课程改革的不断深化，人们越来越认识到教学情境的创设在化学课堂教学中的重要作用，并进行了有益的探索。论文就国内外部分教育专家对教学情境及其相关问题的理论研究基础之上，针对当前中学化学教学现状，从化学学科特点出发，结合课堂教学实践，就中学化学教学中情境的创设这一问题做了两方面的工作。一是阐述了创设教学情境的理论基础，即：教学情境概述，创设教学情境的理论指导，教学情境创设的必要性。二是提出了教学情境创设的条件，并对情境创设的手段进行了探索与应用。

关键词：中学化学,教学情境,情境创设,探索应用

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粮仓钻入式螺旋机器人设计与推力特性研究

粮仓钻入式螺旋机器人设计与推力特性研究

作者：余俊鹏武汉轻工大学

学位级别：硕士

粮食储藏是保障粮食中重要环节,防止粮堆霉变和水分凝结导致粮食品质下降,需要对粮仓中CO浓度、温湿度等信息实施监控。运用粮仓探测类机器人取代人工操作可以显著降低粮情信息采集所需人力成本。目前粮仓用机器人由于体积大、易倾覆、... 详细信息

粮食储藏是保障粮食中重要环节,防止粮堆霉变和水分凝结导致粮食品质下降,需要对粮仓中CO浓度、温湿度等信息实施监控。运用粮仓探测类机器人取代人工操作可以显著降低粮情信息采集所需人力成本。目前粮仓用机器人由于体积大、易倾覆、运动局限等问题,导致现存粮仓机器人仅在粮面上作业,难以完成粮堆深处信息采集。因此,本文针对粮堆深处粮情信息采集作业提出并设计一种粮仓钻入式螺旋机器人（简称为螺旋机器人）,在粮堆内部移动和转向,具备良好运动空间性,能解决粮仓内部探测难的问题。论文的主要研究如下:（1）分析粮仓作业环境特征与设计要求,选取螺旋杆作为螺旋机器人驱动机构。在机器人的中间位置设置螺旋运输机构传输粮食以减少运动阻力。对机器人的整体结构、驱动结构和螺旋运输机构进行设计,分析机器人转向性能,给出机器人运动控制策略。（2）描述空间坐标系上螺杆运动轨迹,建立机器人在粮堆内部运动学模型。分析螺旋运输机构中的谷物颗粒运动规律,建立谷物颗粒在螺旋运输机构中的运动学模型。解析螺杆在不同深度所受正应力与剪切应力,结合Janssen储粮压力理论和Janosi剪切-位移方程,建立剪切应力模型,再由剪切应力模型推导出螺杆的推力模型,为机器人控制系统设计提供理论依据。（3）运用DEM-MBD联合仿真模拟机器人的运动过程。通过单因素试验设计方法研究机器人在粮堆内移动时,驱动螺杆的螺旋升角、叶片高度、转速和作业深度对运动性能影响。对主要影响因素进行正交试验,确定螺旋升角为35°、螺旋叶片高度8mm、螺杆转速5r/s时螺旋机器人的行走性能最佳。对机器人进行转向仿真试验,验证不同转速差对转向的影响。（4）设计并搭建实验装置,将单个螺杆置于粮堆内,选取螺杆转速和粮堆高度作为影响因素,采用不同转速和压力组合进行全因素实验,通过扭矩传感器和压力传感器测得螺杆受到的轴向力和阻力扭矩。得到螺杆推力特性变化曲线,将测得的实验数据与理论值进行分析与对比,得出轴向推力模型平均相对误差为14%,阻力转矩模型平均相对误差为24%。

关键词：粮仓钻入式螺旋机器人推力模型运动学 DEM-MBD仿真

溢流堰与竖缝组合式鱼道紊流结构及放鱼试验研究

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溢流堰与竖缝组合式鱼道紊流结构及放鱼试验研究

作者：余俊鹏浙江工业大学

学位级别：硕士

随着经济社会的快速发展,人们对水资源的需求日益增长,在河流上修筑了许多水闸、大坝等水工建筑物,这些工程在兴利除害的同时对生态环境带来一些负面影响,包括对鱼类自然种群的负面效应。为了减轻水闸、大坝等水工建筑物对水生生态系统... 详细信息

随着经济社会的快速发展,人们对水资源的需求日益增长,在河流上修筑了许多水闸、大坝等水工建筑物,这些工程在兴利除害的同时对生态环境带来一些负面影响,包括对鱼类自然种群的负面效应。为了减轻水闸、大坝等水工建筑物对水生生态系统的破坏,修复鱼类生境,保护鱼类资源,协调水资源开发与鱼类资源保护的矛盾,恢复河流生物多样性,鱼道起着重要作用。鱼道很重要的一项功能就是帮助鱼类溯游,但就目前已建成的鱼道来看,鱼道的过鱼效果不是很理想。因此,进一步研究鱼道水力特性,尤其是鱼道紊流结构的特征,对鱼道设计具有重要的指导意义。本文利用声学多普勒测速仪（ADV）试验研究了溢流堰与竖缝组合式鱼道的流动特征、主流轨迹、三维流速、紊动强度、雷诺应力、频谱特性、相关函数、紊动尺度（微分尺度、积分尺度）等紊流结构,并进行了放鱼试验。试验中考虑了两种竖缝布置方式,即异侧布置和同侧布置。每种布置方式取6个水深平面（z=10、20、30、40、44、48cm）,沿每一水深平面纵向取15条横线（x=5、10、15、20、30、50、70、90、110、130、150、160、165、170、175cm）,每条横线上布设16个测点。对于每种布置方式,分别研究了不同水平剖面、纵剖面及横断面上的紊流结构,并对两种布置方式作了比较。试验研究结果表明:（1）溢流堰与竖缝组合式鱼道的主流区受凹口堰跌落射流与竖缝壁面射流共同作用,表层主要受堰流影响,异侧布置主流轨迹呈L型曲线,同侧布置主流轨迹呈直线型,主流速度沿程衰减,且异侧布置衰减得更快;（2）三维紊动强度中纵向紊动强度Tx最高,由于凹口堰跌落射流的影响,水池前部堰流区紊动强度较高,且异侧布置紊动影响的范围比同侧大,水池后部堰流区紊动强度较低;（3）雷诺应力在堰流区和竖缝壁面射流区变幅较大,其中纵剖面上雷诺应力在堰流区变幅最大,远大于其他两个平面上的雷诺应力;（4）堰流区的自相关系数比竖缝壁面射流区大,且周期更长;（5）竖缝壁面射流区和堰流区均在在低频域存在主频,异侧布置竖缝壁面射流区的白噪声要远大于同侧布置;（6）堰流区的积分尺度明显大于竖缝壁面射流区,异侧布置的堰流区涡旋结构呈周期性变化,同侧布置堰流区的涡旋结构则比较单一;（7）竖缝壁面射流区的微分尺度大于堰流区微分尺度,异侧布置的微分尺度要大于同侧布置,异侧布置比同侧布置更容易产生一些较大尺度的微小涡体。另外通过放鱼试验,利用高速摄像机拍摄鱼类在堰流和竖缝组合式鱼道中的溯游行为,分析鱼类对即刻溯游环境的反应和对即将溯游环境的察觉以及与溢流堰和竖缝组合式鱼道紊流结构的关系。

关键词：凹口堰竖缝组合式鱼道紊流结构放鱼试验

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多航带LiDAR强度信号校正实验研究

遥感信息 2018年第5期33卷 89-93页

作者：丁琼余俊鹏广东工业大学广州510006

LiDAR不仅能获取目标的三维信息,还能记录它的回波强度。针对强度信息在传播过程中受到外界因素的影响而含有较大误差的问题,从强度在传播过程中的衰减机理出发,提出一种多航带数据的强度自动校正算法。该算法基于雷达方程削减环境因素... 详细信息

LiDAR不仅能获取目标的三维信息,还能记录它的回波强度。针对强度信息在传播过程中受到外界因素的影响而含有较大误差的问题,从强度在传播过程中的衰减机理出发,提出一种多航带数据的强度自动校正算法。该算法基于雷达方程削减环境因素的影响提升强度信号精度,基于多航带重叠区的冗余数据自动筛选同名激光脚点,并针对同名样本的剩余强度差异,构建新的经验模型,消除航带间强度差异。实验结果表明,所提出的算法能够有效改进航带间强度差异并提高LiDAR强度数据的分类精度。

关键词： LiDAR 强度信息航带重叠区校正分类

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卫星线阵立体影像的倾斜仿射变换核线模型

航天返回与遥感 2023年第2期44卷 71-81页

作者：余俊鹏王梓聿广东工业大学土木与交通工程学院广州510006

核线约束是构建摄影测量立体模型的重要条件。由于卫星线阵影像的多中心投影特性,难以建立其严格的核线模型。文章从上下视差最小的同名核线特征出发,在仿射变换模型基础上引入核线倾角变化参数,提出一种新的倾斜仿射变换核线模型。通... 详细信息

核线约束是构建摄影测量立体模型的重要条件。由于卫星线阵影像的多中心投影特性,难以建立其严格的核线模型。文章从上下视差最小的同名核线特征出发,在仿射变换模型基础上引入核线倾角变化参数,提出一种新的倾斜仿射变换核线模型。通过“无误差”的虚拟同名点仿真试验表明,文章提出的模型受影像范围及地表高差影响较小,在影像区块6000像元×6000像元、地表高差1000m情况下,对于不同形式卫星立体影像的模型误差均小于1个像元。进一步使用实际匹配同名点平差,实验表明:对于SPOT-5、“资源三号”和“高分七号”等卫星影像,文章模型误差相对于匹配观测误差可忽略,实际核线精度在整景影像范围内优于0.8像元,所生成核线影像能够满足后续密集匹配要求。新模型的精确性和普适性相比现有同类模型显著提升,可实际应用于卫星摄影测量处理。

关键词：上下视差仿射变换核线模型线阵影像卫星摄影测量

异侧布置缝-孔-堰组合式鱼道紊流结构试验研究

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水力发电学报 2020年第9期39卷 78-87页

作者：董志勇黄洲余俊鹏浙江工业大学建筑工程学院杭州310023

我国沿海沿江洄游性鱼类众多,单一式鱼道难以满足鱼类不同溯游习性的要求。迄今,人们对单一式鱼道研究较多,而对组合式鱼道仅限于数值模拟工作,试验研究几乎是空白。本文对凹口堰-矩形中孔-竖缝组合式鱼道的紊流结构进行了较为系统的试... 详细信息

我国沿海沿江洄游性鱼类众多,单一式鱼道难以满足鱼类不同溯游习性的要求。迄今,人们对单一式鱼道研究较多,而对组合式鱼道仅限于数值模拟工作,试验研究几乎是空白。本文对凹口堰-矩形中孔-竖缝组合式鱼道的紊流结构进行了较为系统的试验研究。采用声学多普勒测速仪(ADV)量测了鱼道水池内各点的三维瞬时流速,分析了组合式鱼道的流动特征、时均流速、紊动强度、雷诺应力、频谱特性、相关函数及紊动尺度。试验研究结果表明:与单一式鱼道比较,组合式鱼道水流具有显著的三维流动结构;纵向流速在水平面上存在明显峰值区,横向流速和垂向流速显示在横断面上存在旋涡区;在竖缝壁面射流与孔口射流汇聚区,纵向、横向及垂向紊动强度均较大,合并后则逐渐减小;雷诺应力峰值区主要出现在多股射流交汇区;纵向脉动能量主频峰值大小为孔口>凹口堰>竖缝;纵向脉动流速表现出随时间的相关性,并有凹口堰>孔口>竖缝,且沿程波动周期延长;积分尺度和微分尺度显示涡旋结构与组合式鱼道的流区有关。

关键词：水力学组合式鱼道流场矢量三维流速紊流结构

附加傅里叶补偿项的卫星遥感影像RFM平差方法

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测绘学报 2022年第1期51卷 127-134页

作者：余俊鹏吴伟东孙佳明满益云沈刚广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006 钱学森空间技术实验室北京100094

卫星光学遥感影像的几何畸变是制约其定位精度的重要原因。采用一般系统误差补偿模型难以从根本上消除影像复杂畸变。本文在有理函数模型RFM平差方案基础上,根据傅里叶级数的逼近特性,提出用二元傅里叶多项式代替一般多项式作为系统误... 详细信息

卫星光学遥感影像的几何畸变是制约其定位精度的重要原因。采用一般系统误差补偿模型难以从根本上消除影像复杂畸变。本文在有理函数模型RFM平差方案基础上,根据傅里叶级数的逼近特性,提出用二元傅里叶多项式代替一般多项式作为系统误差补偿项,以适用符合连续条件的任意形式畸变。仿真和实际数据平差试验结果表明,本文方法能够有效补偿由于影像内外方位元素误差造成的像方定位系统误差及不同大小的畸变。在控制点充足的条件下,附加3阶傅里叶补偿项的RFM平差定位精度显著优于附加一般多项式补偿项的常规方法,其中SPOT-5异轨立体像对平差后平面和高程定位精度可分别达到3.34 m和2.48 m,QuickBird同轨立体像对平差后平面和高程定位精度分别达到0.77 m和0.54 m,均达到了子像素精度水平。二元傅里叶多项式可作为一种通用的影像系统误差补偿模型,拓展应用于航空和近景影像的畸变校正。

关键词：卫星遥感影像有理函数模型光束法平差傅里叶多项式系统误差补偿

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光学卫星遥感影像的RFM迭代平差方法

航天返回与遥感 2024年第5期45卷 43-50页

作者：余俊鹏张子龙李欣宇广东工业大学土木与交通工程学院广州510006

有理函数模型(Rational Function Model,RFM)作为光学卫星遥感影像几何处理的一种主要模型,其平差方法一直是卫星摄影测量研究的重点。文章在常规的像方平差方案基础上提出RFM迭代平差方法,先用仿射变换多项式消除内外方位元素引起的像... 详细信息

有理函数模型(Rational Function Model,RFM)作为光学卫星遥感影像几何处理的一种主要模型,其平差方法一直是卫星摄影测量研究的重点。文章在常规的像方平差方案基础上提出RFM迭代平差方法,先用仿射变换多项式消除内外方位元素引起的像方定位误差,再连续使用傅里叶多项式逐步消除影像复杂畸变,通过两者结合提升对影像系统误差的综合补偿能力。通过对ZY-3和GF-7两种国产卫星遥感影像进行实验,结果显示:RFM定位精度随迭代平差次数的增加而提高,经过3次平差后中误差逐渐收敛。相比一次平差结果,迭代平差后ZY-3影像的平面和高程定位中误差降低了8%和13%,GF-7影像的平面和高程定位中误差降低了12%和30%,所生成的RPC参数可更好地满足高精度定位需求。

关键词：光学卫星遥感影像有理函数模型仿射变换傅里叶多项式卫星摄影测量

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