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侯月铁路故障测距误差分析及应对策略

电气化铁道 2024年第3期35卷 23-26页

作者：葛海波张骞曹裕捷成都交大许继电气有限责任公司中国铁路太原局集团有限公司侯马北供电段

侯月铁路采用末端并联AT供电方式,故障测距受供电臂长度、运行方式和电力机车等因素影响较大。通过分析测距装置采样误差与供电臂长度关系、电力机车零压保护对测距电流影响以及不同故障类型下变电所馈线电流特征,提出了在供电区间增加... 详细信息

侯月铁路采用末端并联AT供电方式,故障测距受供电臂长度、运行方式和电力机车等因素影响较大。通过分析测距装置采样误差与供电臂长度关系、电力机车零压保护对测距电流影响以及不同故障类型下变电所馈线电流特征,提出了在供电区间增加并联点、根据故障波形特征提取故障电流和采用吸上电流特征判断故障类型等多项改进措施,提高了故障测距精度和故障类型识别准确度。

关键词：测距误差零压保护故障类型识别吸上电流

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噪声对星载激光测高仪测距误差的影响

红外与激光工程 2015年第8期44卷 2256-2261页

作者：周辉李松王良训郑国兴武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

噪声是影响星载激光测高仪测距误差的重要因素。根据星载激光测高仪接收脉冲回波和噪声的分布特点,推导出接收脉冲回波信号时间重心的方差的理论表达形式,建立了噪声对激光测距误差的影响模型。基于激光测距误差最小化的原则,提出了一... 详细信息

噪声是影响星载激光测高仪测距误差的重要因素。根据星载激光测高仪接收脉冲回波和噪声的分布特点,推导出接收脉冲回波信号时间重心的方差的理论表达形式,建立了噪声对激光测距误差的影响模型。基于激光测距误差最小化的原则,提出了一种星载激光测高仪低通滤波器的优化设计方法。以Geosicence Laser Altimeter System（GLAS）激光测高仪基本测量参数为输入条件,仿真分析了激光测距误差和低通滤波器均方根脉宽的优化结果的分布规律。对于倾斜度为0°～40°且粗糙度为0～15 m范围内的目标而言,噪声所导致的激光测距误差范围为0.28～32.49 cm,相应地,低通滤波器均方根脉宽优化值的范围为1.4～57.4 ns。针对倾斜度在1°范围内的目标,解算得到GLAS星载激光测高仪低通滤波器均方根脉宽为2.2 ns,这与其实际公布的2 ns很接近。同时,低通滤波器的优化结果所对应的激光测距误差发生大幅减小,其最大值减小至10.93 cm,减小幅度接近3倍。结果表明,噪声是影响星载激光测高仪测距误差的重要因素,合理设计低通滤波器的参数可以消除其部分影响,这对于星载激光测高仪的硬件设计和性能评估具有一定实际应用价值。

关键词：星载激光测高仪接收脉冲回波信号噪声测距误差低通滤波器

面向ICESat-2单光子激光雷达的陆地目标测距误差分析

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红外与激光工程 2020年第11期49卷 39-46页

作者：李泓成周辉李松马跃王玥武汉大学电子信息学院湖北武汉430072

单光子激光雷达所获取的光子事件存在随机分布的特点,使得其激光测距值出现不确定性,从而降低了单光子激光雷达的测距精度。在不减小采样分辨率的情况下,采用累积邻近多光斑的光子事件来构建光子累积直方图,并基于反算的目标响应函数的... 详细信息

单光子激光雷达所获取的光子事件存在随机分布的特点,使得其激光测距值出现不确定性,从而降低了单光子激光雷达的测距精度。在不减小采样分辨率的情况下,采用累积邻近多光斑的光子事件来构建光子累积直方图,并基于反算的目标响应函数的时间重心来确定激光测距值。针对ICESat-2单光子激光雷达,以测距均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)为性能指标,构建出一种综合考虑陆地地形、累积光斑数目和回波光子数等多因素对其测距误差影响的评估方法。同时,选取ICESat-2过境美国犹他州西瓦利城的某观测条带的随机地形数据进行验证分析。结果表明,所提出的激光测距值解算方法能够使该条带的测距RMSE值由114.25 cm降低到63.84 cm,MAE值由70.97 cm降低到48.52 cm,均优于ICESat-2数据产品提供的137.96 cm RMSE值和97.24 cm MAE值,这对提升单光子激光雷达在陆地区域的测距精度具有一定的借鉴作用。

关键词：单光子激光雷达累积直方图目标响应函数测距误差

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采样噪声对北斗全球信号测距误差的影响分析

仪器仪表学报 2019年第9期40卷 180-188页

作者：胡梅李晓宇陈建云国防科技大学智能科学学院

随着北斗卫星导航系统的全球化,基于软件定义无线电的北斗接收机在北斗导航定位中的应用越来越广泛。但是北斗接收机在实时动态差分等高精度测量应用场景下,其基带采样ADC受到采样时钟抖动影响,再叠加固有的量化噪声和热噪声,对北斗信... 详细信息

随着北斗卫星导航系统的全球化,基于软件定义无线电的北斗接收机在北斗导航定位中的应用越来越广泛。但是北斗接收机在实时动态差分等高精度测量应用场景下,其基带采样ADC受到采样时钟抖动影响,再叠加固有的量化噪声和热噪声,对北斗信号的扩频测距精度产生不可忽略的影响。本文首先针对北斗公开的B1I、B1C、B2I、B2a和B3I 5种全球信号,描述了ADC采样中时钟抖动、量化噪声和热噪声等采样噪声的数学模型,提出了影响测距的信噪比综合公式,再通过载噪比进而得出测距误差的一般表达式,并给出了高精度测量要求下不同参数选择的工程化定量分析方法,然后针对不同参数对北斗信号测距误差的影响进行了仿真分析,仿真结果表明,在0.6 cm的测距误差目标下,要求时钟抖动不大于45 ps,接收机中心频率不大于80 MHz,带宽不小于25 MHz,量化位数不少于7位,载噪比不小于30 dB。最后,针对北斗B2I信号进行了实测实验,在时钟抖动为35 ps,接收机中心频率61.38 MHz,带宽32 MHz,量化位数12位,载噪比67 dB时,解算的测距误差为0.41 cm,验证了本文方法的有效性。

关键词：北斗全球信号采样噪声测距误差量化噪声热噪声

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脉冲激光测距回波特性及测距误差研究

中国激光 2018年第6期45卷 254-261页

作者：谢庚承叶一东李建民袁学文中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院研究生院北京100088

对于飞行目标轨迹测量中常用的脉冲激光测距系统,回光波形的变化对其测距精度的影响尤为显著。为了研究回光波形变化造成的测距误差,深入分析了复杂三维飞行目标的回波特性。以典型的调Q脉冲激光测距为基础,探讨了调Q脉冲激光发射脉冲... 详细信息

对于飞行目标轨迹测量中常用的脉冲激光测距系统,回光波形的变化对其测距精度的影响尤为显著。为了研究回光波形变化造成的测距误差,深入分析了复杂三维飞行目标的回波特性。以典型的调Q脉冲激光测距为基础,探讨了调Q脉冲激光发射脉冲的数学描述,建立了一种通过飞行目标的反射特性、表面形状及姿态信息计算回波功率分布的理论模型。在此基础上,以典型目标为例建立了目标模型,通过仿真模拟研究了脉冲激光回波特性,分析了目标姿态变化对回波特性及回波畸变测距误差的影响。搭建了脉冲激光测距实验系统,加工制作了模拟目标并进行了验证实验。实验结果表明,飞行目标姿态变化引起的回波脉冲展宽及回波畸变测距误差变化规律与理论分析基本一致,验证了所建理论模型的有效性。

关键词：遥感激光测距回波特性测距误差飞行目标

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IR-UWB穿墙测距误差研究

哈尔滨工业大学学报 2011年第11期43卷 84-88页

作者：蒙静张钦宇张乃通张霆廷马琳哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳518055 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001

通过将IR-UWB穿墙测距NLOS误差建模为由空间结构导致的几何距离误差和脉冲信号波形失真导致的峰值偏移误差.依据高频射线理论推导了基于收发节点距离和墙体参数的几何距离误差限.通过对IR-UWB信号穿墙透射机理的建模,研究了频率依赖性... 详细信息

通过将IR-UWB穿墙测距NLOS误差建模为由空间结构导致的几何距离误差和脉冲信号波形失真导致的峰值偏移误差.依据高频射线理论推导了基于收发节点距离和墙体参数的几何距离误差限.通过对IR-UWB信号穿墙透射机理的建模,研究了频率依赖性导致的波形失真问题及相应的TOA测距误差.仿真结果表明,几何距离误差主要由墙体障碍物参数决定,受收发节点间距离的影响不大;IR-UWB信号穿墙传播会发生波形畸变,墙体的非均匀性和相对介电常数越大,波形畸变越严重,由此导致的TOA相关峰值偏移误差维持在脉冲信号距离分辨率范围内.

关键词：测距误差 IR—UWB 穿墙传播波形失真

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测距误差改正的超宽带定位系统研究

测绘科学 2019年第1期44卷 98-103,117页

作者：王川阳王坚余航韩厚增宁一鹏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徐州221116 北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京102616

针对超宽带定位系统存在的测距误差影响定位结果的问题,该文分析了超宽带定位系统测距误差变化规律,并给出了误差改正模型。在定位过程中,首先对测距信息进行误差模型改正,随后基于双向测距的TOA定位方法,利用chan算法和高斯-牛顿迭代... 详细信息

针对超宽带定位系统存在的测距误差影响定位结果的问题,该文分析了超宽带定位系统测距误差变化规律,并给出了误差改正模型。在定位过程中,首先对测距信息进行误差模型改正,随后基于双向测距的TOA定位方法,利用chan算法和高斯-牛顿迭代算法解算出定位结果,并通过动静态实验对比测距误差改正前后定位结果。结果表明,利用误差改正后的测距信息进行定位解算,能够有效提高系统的测距和定位精度。

关键词：超宽带定位测距误差最小二乘拟合迭代法

基于原始强度数据的地面激光雷达镜面反射测距误差修正

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激光与光电子学进展 2019年第5期56卷 11-17页

作者：陈锦谭凯张卫国华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062

通过研究目标镜面反射造成的测距误差,及分析强度数据与测距误差之间的关系,建立了一种基于原始强度数据的目标镜面反射测距误差模型。研究结果表明,利用原始强度数据可以建立一种测距误差修正模型,该模型不受目标材质和表面几何形状的... 详细信息

通过研究目标镜面反射造成的测距误差,及分析强度数据与测距误差之间的关系,建立了一种基于原始强度数据的目标镜面反射测距误差模型。研究结果表明,利用原始强度数据可以建立一种测距误差修正模型,该模型不受目标材质和表面几何形状的影响,可以精确地对距离数据进行修正,对提高地面激光雷达的数据精度具有重要意义。

关键词：大气光学地面激光雷达镜面反射测距误差原始强度数据多项式拟合

基于网格模型简化算法的多传感测距误差自动修复研究

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传感技术学报 2021年第11期34卷 1537-1540页

作者：轩春青郑州商学院信息与机电工程学院河南巩义451200

采用当前方法修复测距误差时,无法准确地在短时间内获得测距数据和信息,不能全面地检测测距误差,增加了修复测距误差所用的时间,修复后的测距精度较低。为此,提出基于网格模型简化算法的多传感测距误差自动修复方法。规整化处理网格模... 详细信息

采用当前方法修复测距误差时,无法准确地在短时间内获得测距数据和信息,不能全面地检测测距误差,增加了修复测距误差所用的时间,修复后的测距精度较低。为此,提出基于网格模型简化算法的多传感测距误差自动修复方法。规整化处理网格模型属性,计算顶点的二次误差和属性显著度,通过待折叠边的颜色属性误差和几何属性误差计算待折叠边的折叠代价,通过折叠操作实现网格模型的简化处理,获得测距数据。在网格模型的基础上采用基于Huber损失函数最小化的Kalman滤波方法平滑处理测距结果并重构,通过Huber回归方法实现测距误差的自动修复。仿真分析结果表明,所提方法的测距误差检测概率高、修复效率高、修复精度高。

关键词：网格模型简化算法测距误差误差修复 Huber损失函数 Kalman滤波方法