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应用Hough变换的炮射航空摄像机外参数估计方法

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光学精密工程 2007年第8期15卷 1269-1274页

作者：余家祥萧德云姜鲁东清华大学自动化系海军驻西安地区舰炮军事代表室陕西西安710016

提出了一种基于Hough变换的航空摄像机外参数估计新方法。该方法使用共线条件方程描述摄像机成像关系,用图像与物方特征点之间的组合对外参数空间离散点进行投票,将得票最多的离散参数点确定为参数估计值。为解决共线条件方程的非线性... 详细信息

提出了一种基于Hough变换的航空摄像机外参数估计新方法。该方法使用共线条件方程描述摄像机成像关系,用图像与物方特征点之间的组合对外参数空间离散点进行投票,将得票最多的离散参数点确定为参数估计值。为解决共线条件方程的非线性以及外参数之间的相关性问题,采用迭代方式进行参数估计。与基于最小二乘原理的传统外参数估计方法不同,该方法不需要事先对图像与物方空间特征点进行配对,解决了传统最小二乘法的特征匹配难题,避免了最小二乘法对错误匹配的鲁棒性较差的缺点。分别使用仿真和真实航拍图像对算法的有效性进行了检验,结果表明:摄像机坐标估计误差小于15 m,姿态角误差小于1°。参数估计结果能够满足舰炮作战中对侦察摄像机外参数估计精度的要求。

关键词：航空摄像机外参数共线条件方程 Hough变换

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信息化海上编队作战决心方案风险评估

系统工程与电子技术 2016年第3期38卷 569-574页

作者：王玮余家祥杨绍清王磊海军大连舰艇学院舰炮系辽宁大连116013

针对基于信息系统体系作战的海上作战风险管理问题,综合运用现代海战理论和风险管理理论,对信息化海上编队作战风险管理的风险辨识、风险评估和风险控制进行了研究。首先,围绕定下海上作战决心和实现海上作战决心所展开的海上作战指挥活... 详细信息

针对基于信息系统体系作战的海上作战风险管理问题,综合运用现代海战理论和风险管理理论,对信息化海上编队作战风险管理的风险辨识、风险评估和风险控制进行了研究。首先,围绕定下海上作战决心和实现海上作战决心所展开的海上作战指挥活动,分析了信息化海上编队作战面临的主要风险因素,建立了海上编队作战决心方案风险评估的指标体系;在此基础上,综合运用模糊评价理论,提出了一种基于模糊综合评价法的作战决心方案风险评估方法,从而给出了海上编队作战风险控制方法;最后,通过一个案例分析说明了所提方法的有效性。

关键词：体系作战舰艇编队作战决心方案风险评估模糊综合评价

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基于等高地面控制点的航空摄像机参数估计

光学精密工程 2007年第3期15卷 350-355页

作者：余家祥萧德云秦东兴清华大学自动化系海军装备部北京100076

为满足炮射廉价航空CCD摄像机的对地定位需求,提出一种基于四个已知等高地面控制点的航空摄像机参数估计方法。该方法根据单张航空像片估计伞载空中摄像机焦距及摄像机在世界坐标系中的位置和姿态角等外参数,利用直接线性变换算法求取... 详细信息

为满足炮射廉价航空CCD摄像机的对地定位需求,提出一种基于四个已知等高地面控制点的航空摄像机参数估计方法。该方法根据单张航空像片估计伞载空中摄像机焦距及摄像机在世界坐标系中的位置和姿态角等外参数,利用直接线性变换算法求取已知等高地面控制点与对应像点之间的单应矩阵,建立了单应矩阵与共线条件方程之间的关联关系,最后根据关联关系推导出计算航空摄像机焦距、纵横比、位置和姿态角等内外参数的数学模型。为考查该方法的有效性,分别运用室内模拟控制点和野外真实控制点进行了实验。实验结果表明:在给定四个等高地面控制点的三维坐标及对应像点的二维坐标的情况下,该方法计算焦距、纵横比、位置和姿态角等摄像机参数的相对误差约为2%,参数估计结果基本满足炮射摄像机对地成像定位需求。

关键词：等高地面控制点航空摄像机单应矩阵共线条件方程

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基于多帧图像同名点的无人机对地定位新方法

兵工学报 2008年第3期29卷 300-304页

作者：余家祥萧德云姜鲁东清华大学信息科学技术学院海军驻西安地区舰炮军事代表室陕西西安710016

基于单张图像的传统无人机对地定位方法的精度较低,不能满足精确打击作战需求,提出一种新的无人机对地定位方法。该方法通过线性化共线条件方程建立摄像机姿态角和焦距迭代计算模型,根据非共线位置拍摄的多帧图像及其至少3个可识别同名... 详细信息

基于单张图像的传统无人机对地定位方法的精度较低,不能满足精确打击作战需求,提出一种新的无人机对地定位方法。该方法通过线性化共线条件方程建立摄像机姿态角和焦距迭代计算模型,根据非共线位置拍摄的多帧图像及其至少3个可识别同名像点坐标迭代计算摄像机姿态角和焦距的精确值,然后利用多摄站前方交会法求取地面目标的三维坐标。该方法不依赖于数字高程模型(DEM)及像片内外方位元素的测量值,消除了传统无人机对地定位方法3个定位误差源中的两个,因此具有较高的定位精度。仿真与真实图像实验计算表明,摄站本身坐标误差的大小是决定对地定位精度的主要因素,当摄站坐标精度为5 m时,对地定位误差约为10 m,远远小于传统方法的定位误差。

关键词：人工智能无人机对地定位数字高程模型前方交会法

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基于模糊择近原则的水面舰艇类型识别方法

火力与指挥控制 2002年第z1期27卷 29-30,33页

作者：余家祥海军大连舰艇学院辽宁大连116018

根据舰艇指挥控制系统的威胁判断需求 ,运用模糊择近原则建立了依据声纳侦察信号识别舰艇类型的数学模型 ,仿真计算表明。

关键词：模糊择近原则,被动声纳,样本空间,隶属函数,AHP方法

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无人机对地成像定位方法(英文)

光电工程 2007年第7期34卷 1-7页

作者：余家祥萧德云姜鲁东郭锐清华大学自动化系北京100084 海军驻西安地区舰炮军事代表室陕西西安710016 海军大连舰艇学院舰载武器系辽宁大连116018

为解决基于单张图像的传统无人机对地定位方法的精度不能满足精确打击作战需求的问题,本文提出一种新的无人机对地定位方法。该方法通过线性化共线条件方程建立摄像机姿态角和焦距迭代计算模型,根据非共线位置拍摄的多帧图像及至少3个... 详细信息

为解决基于单张图像的传统无人机对地定位方法的精度不能满足精确打击作战需求的问题,本文提出一种新的无人机对地定位方法。该方法通过线性化共线条件方程建立摄像机姿态角和焦距迭代计算模型,根据非共线位置拍摄的多帧图像及至少3个可识别同名像点坐标迭代计算摄像机姿态角和焦距的精确值,然后利用多摄站前方交会法求取地面目标的三维坐标。该方法不依赖于数字高程模型(DEM)及像片内外方位元素的测量值,消除了传统无人机对地定位方法三个定位误差源中的两个,因此具有较高的定位精度。仿真与真实图像实验计算表明:摄站本身坐标误差的大小是决定对地定位精度的主要因素,当采用DGPS定位摄站时,可以获得很高的目标定位精度。

关键词：对地定位同名点数字高程模型无人机

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基于改进局部搜索遗传算法的目标分配决策

系统工程与电子技术 2008年第6期30卷 1114-1117,1162页

作者：余家祥王绍华程文鑫海军大连舰艇学院舰载武器系辽宁大连116018 海军工程大学兵器工程系湖北武汉430033

为满足舰载武器目标分配需求,对传统的局部搜索遗传算法进行了改进,并用其求解目标分配问题的最优解。构造了适合于目标分配问题的染色体;设计了搜索性能较好且能够保留优秀基因的交叉操作方法;将局部搜索机制引入标准遗传算法,提高了... 详细信息

为满足舰载武器目标分配需求,对传统的局部搜索遗传算法进行了改进,并用其求解目标分配问题的最优解。构造了适合于目标分配问题的染色体;设计了搜索性能较好且能够保留优秀基因的交叉操作方法;将局部搜索机制引入标准遗传算法,提高了目标分配算法的收敛速度;把模拟退火算法引入局部搜索问题,在一定程度上避免了局部最优问题;将贪婪算法应用于局部搜索提高了最优分配方案的搜索效率。仿真计算表明,改进局部搜索遗传算法的目标分配性能优于已有算法。

关键词：目标分配决策遗传算法模拟退火算法贪婪算法

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一种新的对地定位方法及其精度分析与仿真

系统仿真学报 2007年第21期19卷 4874-4876,4880页

作者：余家祥萧德云秦东兴汪德虎清华大学自动化系 3.海军装备部北京100076 海军装备部海军大连舰艇学舰载武器系

提出一种新的无人空中载体对地定位方法。该方法根据GPS/INS组合导航系统测量的载体坐标与姿态角、光轴稳定平台相对于载体的姿态角以及激光测距数据,计算地面目标点的三维坐标,克服了共线条件方程对地形鲁棒性差和DEM迭代定位算法容易... 详细信息

提出一种新的无人空中载体对地定位方法。该方法根据GPS/INS组合导航系统测量的载体坐标与姿态角、光轴稳定平台相对于载体的姿态角以及激光测距数据,计算地面目标点的三维坐标,克服了共线条件方程对地形鲁棒性差和DEM迭代定位算法容易发散的缺点。为分析此方法的定位性能,给出了定位误差分析模型,并通过仿真算例验证了该定位方法的有效性,仿真结果表明目标定位精度满足舰炮作战要求。

关键词：目标定位共线条件方程数字高程模型(DEM) 激光测距仪

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基于多帧图像共同点信息的目标定位技术

仪器仪表学报 2006年第z1期27卷 88-90页

作者：余家祥萧德云姜鲁东黄义清华大学自动化系北京100084 海军驻西安地区舰炮军事代表室西安710016 海军大连舰艇学院舰载武器系大连116013

基于侦察平台三维坐标、摄像机轴向角和地形高程数据的目标定位最佳精度仅能达到100m左右,不能满足武器精确打击需求。本文讨论给出一种基于多帧图像的地面目标定位方法,该方法利用侦察平台获得的至少3帧图像和这些图像上至少6个以上的... 详细信息

基于侦察平台三维坐标、摄像机轴向角和地形高程数据的目标定位最佳精度仅能达到100m左右,不能满足武器精确打击需求。本文讨论给出一种基于多帧图像的地面目标定位方法,该方法利用侦察平台获得的至少3帧图像和这些图像上至少6个以上的共同点信息来提高地面目标的三维定位精度。仿真计算表明,该方法的目标定位圆概率误差仅为6m,因此它在基于图像的空中侦察平台上具有广泛的应用前景。

关键词：侦察平台共同点制导武器