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基于改进地形重构的SSPE传播预测方法

电波科学学报 2021年第2期36卷 247-255页

作者：高颖陈局非郭淑霞耿鑫西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学无人机特种技术国防重点实验室西安710065

针对复杂环境下电波传播预测分析难的问题,提出了一种基于地形重构的分步抛物方程(split-step parabolic equation,SSPE)传播预测方法.该方法采用具有广角传播因子且步长可变的双向SSPE解法,并利用基于改进地形重构的SSPE传播预测方法... 详细信息

针对复杂环境下电波传播预测分析难的问题,提出了一种基于地形重构的分步抛物方程(split-step parabolic equation,SSPE)传播预测方法.该方法采用具有广角传播因子且步长可变的双向SSPE解法,并利用基于改进地形重构的SSPE传播预测方法对真实地形的电波传播特性进行仿真分析和试验验证.与现有的电波传播预测方法相比,该方法结合了真实地形,通过改进重构算法对地形建模效果进行完善,并利用变步长双向SSPE解法进行传播损耗的预测.仿真试验结果表明,此预测方法6 dB以内的精度满足了高精度电波传播模型的要求,表明该方法具有实际意义与推广价值.

关键词：地形重构预测分析方法变步长双向分步抛物方程(SSPE)解法重构算法

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二维小波变换及在青藏高原地形重构中的应用

计算物理 2003年第3期20卷 245-254页

作者：戴新刚王国军汪萍兰州大学教育部西部环境重点实验室北京大学物理学院北京100871

　计算和检验了4种不同小波基底和不同阶小波基底对单脉冲和尖峰两个信号的分解及重构的性质,结果表明双正交小波的精度最高,Coifman小波的精度最低.通过设阈值对小波和快速Fourier变换进行截断后再重构,说明小波具有重构精度高、所用... 详细信息

　计算和检验了4种不同小波基底和不同阶小波基底对单脉冲和尖峰两个信号的分解及重构的性质,结果表明双正交小波的精度最高,Coifman小波的精度最低.通过设阈值对小波和快速Fourier变换进行截断后再重构,说明小波具有重构精度高、所用非零系数少以及误差被局域化等优点,这就削弱了"Gibbs现象",限制了它的影响范围.在此基础上,用二维快速Fourier和二维离散小波变换对实际青藏高原及其附近地形做了分解、重构及截断后重构等,说明二维小波变换能以较之FFT更少的非零系数和误差局域化等重构大地形,表明了二维小波变换在未来大气环流数值模式中的应用潜力.

关键词：二维小波变换青藏高原地形 Fourier变换正交小波变换地形重构奇异信号大气环流数值计算

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梯度约束SFS的月面地形重构

中国图象图形学报 2014年第5期19卷 739-745页

作者：徐辛超刘少创徐爱功辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院阜新123009 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101

目的解决月面着陆器在下降过程中可能得不到足够的匹配点进行着陆区地形恢复的问题。方法基于特征边缘线梯度比例约束的明暗恢复形状(shape from shading)算法。首先以Lommel-Seeliger模型模拟月表反射情况,建立辐照度方程;然后以地形... 详细信息

目的解决月面着陆器在下降过程中可能得不到足够的匹配点进行着陆区地形恢复的问题。方法基于特征边缘线梯度比例约束的明暗恢复形状(shape from shading)算法。首先以Lommel-Seeliger模型模拟月表反射情况,建立辐照度方程;然后以地形特征边缘提取结果为基础,经过最小二乘拟合与表面光滑模型约束后,演化得到剩余影像点的梯度比例因子,实现对辐照度方程的正则化约束。结果经过测试得到模拟影像的平均相对恢复精度可以达到-0.199,真实影像月面可以达到0.051和0.022。结论本文算法能够有效地进行3维地形恢复,且恢复精度优于经典SFS算法中对实际地形恢复效果最好的Tsai算法。

关键词：地形重构月面地形明暗恢复形状反射模型辐照度方程梯度约束

月面地形重构系统中的并行Delaunay算法设计

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计算机应用 2013年第8期33卷 2177-2183页

作者：王喆高三红郑慧英李立春北京跟踪与通信技术研究所北京100094 北京航天飞行控制中心北京100094

三角剖分过程是影响三维重建系统实时性的瓶颈之一,为提高三角剖分速度,基于共享内存多核计算机设计并实现了并行Delaunay算法。该算法在分治三角剖分算法的基础上,通过改进子三角网归并过程及Delaunay三角网优化过程避免了并行计算中... 详细信息

三角剖分过程是影响三维重建系统实时性的瓶颈之一,为提高三角剖分速度,基于共享内存多核计算机设计并实现了并行Delaunay算法。该算法在分治三角剖分算法的基础上,通过改进子三角网归并过程及Delaunay三角网优化过程避免了并行计算中的数据竞争问题。利用月面仿真实验场真实地形数据在50万到500万不同规模的点云数据集上进行了实验,加速比最高可达6.44。除此之外,对算法复杂度、加速比以及并行效率进行了全面分析,并将算法实际应用于月面地形重构系统,实现了虚拟地形的快速构建。

关键词： Delaunay算法并行计算地形重构开放多处理多维树

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基于无线操控终端的地形重构技术研究

基于无线操控终端的地形重构技术研究

作者：胡皓天吉林大学

学位级别：硕士

近年来,随着智能机器人技术的发展,移动机器人在参与高危救援、军事以及恶劣环境下任务发挥着越来越重要的作用。在一些多障碍物、非结构化地形等复杂环境下,仅依靠移动机器人的智能化难以决策出最优的运动方案。因此,在一些复杂作业情... 详细信息

近年来,随着智能机器人技术的发展,移动机器人在参与高危救援、军事以及恶劣环境下任务发挥着越来越重要的作用。在一些多障碍物、非结构化地形等复杂环境下,仅依靠移动机器人的智能化难以决策出最优的运动方案。因此,在一些复杂作业情境下,对机器人加入人为操控作为辅助手段变得尤为重要,而人为操控的前提是获取机器人周围现场环境。当前操控远程移动机器人的方式大多是依据机器人传输过来的现场影像进行操控,但二维影像缺乏距离信息,不利于人为操控,且影像信息难以用于机器人的精准运动决策。相比于二维影像信息,通过激光雷达扫描的点云重构的三维虚拟环境,能够提供精准的距离信息,更符合人的视觉感官,且视角灵活,大大增强了操控人员的临场感。因此,本文结合校企合作项目“智能烟幕施放设备研发”,搭建车载移动平台与无线操控终端,研究了基于无线操控终端的地形重构技术。本文主要工作内容如下:（1）基于C/S架构完成了系统硬件平台的搭建,包括车载服务端以及无线操控终端。建立地形重构坐标系统,对激光雷达、GPS坐标系统进行分析,完成数据的预处理。（2）在车载服务端完成了地形的重构,提出一种分块地图的地形数据存储方法,实现了地形块的动态加载与更新。提出IMU与GPS数据融合的方法进行位置估计,并基于卡尔曼滤波,对网格中历史高程值进行数据融合,提高了地形重构的精度。（3）针对传输能力有限的传输通道,提出对地形数据压缩传输的解决方案。为减少冗余数据,本文建立车体运动过程中的数据采集模型,对地形更新区域进行求解传输。地形数据的压缩采用2D-DCT变换,对系数矩进行剪枝操作,根据系数矩阵特点,采用Zig-Zag扫描方式获得序列数据。对传统游程编码进行优化,用优化后的游程编码方式对序列数据进行编码。（4）对于无线操控终端的可视化,首先提出点的颜色差值算法,对地形网格进行着色;之后根据地形缩放程度提出基于自适应下采样的地形绘制算法,以节省操控终端运算处理资源;最后通过计算新的可视范围对角点解决该算法中出现的网格跳动问题。（5）在Windows 10系统下,采用C++编程语言,实现传感器数据采集、数据处理、数据压缩、数据传输、数据解析等功能,完成地形的重构;使用Qt GUI框架完成车载服务端和操控终端的软件人机交互界面,在操控终端使用Open GL完成车载服务端重构地形的可视化。（6）完成地形重构精度实验、地形数据压缩压缩实验、地形绘制实验、可视化时延测试,验证了本文方法的有效性。

关键词：操控终端地形重构数据压缩地形可视化

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基于双三次B-样条插值的大地形重构

烟台大学学报（自然科学与工程版） 2007年第2期20卷 128-131页

作者：张立民邹容平李一平陈敏天津大学电子信息工程学院海军装备部天津航空军代表局天津300186 烟台大学化学生物理工学院山东烟台264005

提出一种基于双三次B-样条的DEM地形数据重构算法.根据用户对不同地形区域关注程度的不同而采用不同的地形分辨率,可有效地降低计算机负荷.采用该算法可以有效地对关注度较高的区域进行地形重构,提高该区域的地形分辨率.实践结果表明,... 详细信息

提出一种基于双三次B-样条的DEM地形数据重构算法.根据用户对不同地形区域关注程度的不同而采用不同的地形分辨率,可有效地降低计算机负荷.采用该算法可以有效地对关注度较高的区域进行地形重构,提高该区域的地形分辨率.实践结果表明,该算法满足大地形视景仿真系统的需要.

关键词： B-样条地形重构 DEM 视景仿真

小天体地形重构技术的最小二乘实现与精度分析

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深空探测研究 2011年第3期9卷 36-40页

作者：于正湜朱圣英崔平远北京理工大学深空探测技术研究所

小天体地形重构技术在近期小天体探测任务中的作用越发重要，小天体物理参数如质量、体积、转动惯量、惯性主轴等的测量都依赖于精确的三维地形模型。本文针对小天体探测任务中的地形重构技术，提出了基于多次拍照的最小二乘实现算法，... 详细信息

小天体地形重构技术在近期小天体探测任务中的作用越发重要，小天体物理参数如质量、体积、转动惯量、惯性主轴等的测量都依赖于精确的三维地形模型。本文针对小天体探测任务中的地形重构技术，提出了基于多次拍照的最小二乘实现算法，以Eros 433小行星模型为算例验证了算法的可行性，并且分析了各误差源对地形重构精度的影响。该算法需要对同一个路标点在不同位置至少拍摄两幅以上照片以对其位置进行估计。仿真验证该算法计算速度快，信息处理量相对较小，并且精度可以满足进一步精确导航的要求。

关键词：小天体探测地形重构最小二乘路标点误差

小天体地形重构技术的最小二乘实现与精度分析

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小天体地形重构技术的最小二乘实现与精度分析

中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会

作者：于正湜朱圣英崔平远北京理工大学深空探测技术研究所

小天体地形重构技术在近期小天体探测任务中的作用越发重要,小天体物理参数如质量、体积、转动惯量、惯性主轴等的测量都依赖于精确的三维地形模型。本文以小天体探测任务中的小天体地形重构技术为背景提出了基于多次拍照的最小二乘实... 详细信息

小天体地形重构技术在近期小天体探测任务中的作用越发重要,小天体物理参数如质量、体积、转动惯量、惯性主轴等的测量都依赖于精确的三维地形模型。本文以小天体探测任务中的小天体地形重构技术为背景提出了基于多次拍照的最小二乘实现算法,并以Eros 433小行星模型为算例验证了算法的可行性,并且分析了各误差源对地形重构精度的影响。该算法需要对同一个陆标点在不同位置至少拍摄两幅以上照片以对其位置进行估计。仿真验证该算法计算速度快,信息处理量相对较小,并且精度可以满足进一步精确导航的要求。

关键词：小天体探测地形重构最小二乘陆标点误差

来源： cnki会议评论

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基于双目立体视觉的三维地形重构

地理与地理信息科学 2007年第2期23卷 F0002-F0002页

作者：邢怀学朱旻浦玉强袁峰合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 中国科学院合肥智能机械研究所安徽合肥230031

三维地形重构是移动机器人研究领域中的一个研究方向，移动机器人在未知环境中工作时需获取周围环境信息来重构地形，并利用地形进行定位和导航。本文提出一种基于双目立体视觉的三维地形重构方法。

关键词：双目立体视觉地形重构三维移动机器人环境信息工作时