GPS实时动态定位海上打桩定位的数学模型

利用GPS的实时动态定位（RTK）技术进行打桩定位计算的理论与方法，主要通过建立相对于船体固定的船固坐标系统，并研究船固坐标与工程坐标相互转换的方法来实时计算设计高程面上桩中心的坐标，以及桩身的方位，采用在桩架上安装测距仪，建立桩架三维坐标系统并与船固坐标进行转换来测定桩与桩架的相对移动，最后通过实际工程应用验证了该模型的正确性．     

EXCLE在缓和曲线中桩坐标计算中的应用

伴随现在工程测量技术的不断更新,施工测量工艺在也呈日新月异的变化,就线路测量来讲,外业放样现今主要采用全站仪进行,但全站仪放样的关键又在于线路中桩坐标的获得,为此,线路中桩坐标的计算尤其是曲线中缓和曲线中桩坐标的计算便成为放样工艺重中之重。如果在室内利用EXCLE编辑函数、计算功能算出线路坐标,再通过外业计算器进行检核便可有效保证施工测量必要的精度。本文拟通过对缓和曲线采用EXCLE计算线路中桩为例说明此方法应用的便利、准确、快捷。     

全站仪测量点位坐标的偏心改正

由界址点测量的特点和其高精度的要求可知,利用全站仪测定界址点的坐标是最有效的方法,但在观测时由于棱镜中心经常不能准确地放在界址点的铅垂线上,造成了界址点坐标测量的偏心。文中分析了界址点坐标偏心的各种类型、大小以及利用全站仪偏心测量功能加以改正的方法,并在实测中应用,取得了满意的结果。     

顾及已知点精度的自由设站算法及精度分析

基于全站仪自由设站方式,在考虑已知点精度的基础上,对全站仪方向及距离观测值分别列出误差方程,采用最小二乘配置原理,得出了适应于2个及以上已知点的全站仪自由设站测站坐标、定向角及精度计算模型,利用测站坐标、定向角以及它们的协方差矩阵,进一步给出了细部点的坐标及精度解算模型.对测站精度、细部点精度分布规律进行了分析,结果表明:测站精度和细部点精度均呈同心圆向外衰减,圆中心在已知点的加权平均中心上,半径决定于已知点的精度、数量与分布;测站精度与测站的交会角几乎没有关系,细部点精度与测站的位置几乎无关,且可能高于测站精度.实例验证的结果表明,实测结果与理论分析的结果是一致的.     

全站仪测量点位坐标的偏心改正

由界址点测量的特点和其高精度的要求可知，利用全站仪测定界址点的坐标是最有效的方法，但在观测时由于棱镜中心经常不能准确地放在界址点的铅垂线上，造成了界址点坐标测量的偏心。文中分析了界址点坐标偏心的各种类型、大小以及利用全站仪偏心测量功能加以改正的方法，并在实测中应用，取得了满意的结果。     

基于序列图像的相似材料模型变形测量

针对传统模型观测方法中存在的缺点,提出利用基于非量测数字相机的数字近景摄影测量技术进行相似材料模型变形测量.推导了利用二维直接线性变换分解相机内外方位元素初值的实用算法,利用最小二乘影像匹配对控制格网点和变形标志点进行高精度定位.结合自检校光束法平差进行变形标志点坐标的高精度解算.利用模型模拟开采不同时刻的序列立体影像像对的解算结果,完成相似材料模型的变形测量和实时位移分析.试验得出变形标志点的平面测定精度高于±1mm.可以满足本次试验条件下相似材料模型变形监测的精度要求.     

无人机飞行姿态误差对地面点坐标精度影响评估

无人机载POS直接对地定位可显著提高航空摄影测量工作效率,但POS直接获取的像片外方位元素存在明显的误差分量将直接影响定位地面点的坐标精度.为探讨无人机载POS的姿态角测量误差与定位地面点坐标精度之间的关系,从摄影测量共线条件方程出发,构建了待求地面点坐标与像片外方位元素间的关系误差模型,并利用模拟的外方位元素数据展开实验,定量分析了无人机姿态角元素误差对待求地面点坐标精度的影响.结果表明,POS获取的像片姿态角元素误差对待求地面点坐标精度影响较大.因此,为保证无人机飞行的稳定性和外方位角元素测量的精确性,必须抑制飞行姿态误差对地面点目标精度的影响.     

Topcon-711全站仪放线测量程序使用

介绍了应用Topcon-711全站仪对输入点坐标放样、输入平面线性元素放中线,及根据坡度进行边桩放样的使用方法,并用图示做了详细说明,在公路测量中非常有实用意义。     

TDR测定井筒中心坐标的新工艺

介绍了测定井筒中心坐标的一种新方法(TDR),即应用全站仪和双微棱镜测杆,测定待延深井简井壁上若干点的坐标,运用最小二乘拟合方法排算井筒中心坐标.通过传统的测定井筒中心坐标方法进行比较,证明这种方法能够提高测量工作效率,满足井筒延深时的精度要求.     

对TDOA无线定位技术的研究与展望

TDOA(Time Difference Of Arrival)是一种基于时间到达 差来定位的技术,起始于"罗兰"导航系统,主要利用船上设备测量多个已经方位信号源的信号到达时间差来确定自身位置;对无线电监测来讲,TDOA就是利用一个信号源到达多个监测站的时间差来确定信号源的位置. TDOA技术概述 时差测向法(TDOA)是利用电磁波波前到达某一测向站不同天线单元的时差,采用距离单位的TDOA避免了传统相位测量的相位模糊问题,从而可以通过距离较远的天线接收单元(或不同位置的监测站)实现定位.     

静压楔形桩沉桩效应模型试验研究

为探讨楔形桩与等截面桩在静力沉桩过程中的沉桩效应,在软土地基中分别对l根等截面模型桩和3根不同楔角的楔形模型桩进行静力沉桩试验.通过试验数据整理分析,获得等截面桩与楔形桩在静力沉桩中桩周土的竖向位移、径向位移、沉桩压力与沉桩深度的规律及最大竖向位移和径向位移.研究结果表明:在相同地质条件下,楔形桩周土的竖向位移和径向位移分别随沉桩深度、楔角的增大而不断下沉并靠近桩中心;最大竖向位移和径向位移均出现在1倍平均桩径处,最大竖向位移为平均桩径的5.78％～9.45％,最大径向位移量为平均桩径的0.92％～2.04％;楔形桩沉桩所需的沉桩压力随桩深度、楔角的增大而不断增加,且增加的速率越大.     

基于K210的火点检测与喷头定向控制

无人机在执行灭火任务时,喷头喷射方向固定且无法自动寻找火点方向,通过人工操纵手柄控制无人机高度及俯仰角来尝试不断调整其喷射方向,以保证灭火剂喷射在火焰上实现有效灭火。针对依靠人工进行火点检测与定向喷射这一过程效率低和准确率不高等问题,提出一种可以在低成本、低功耗硬件中实现实时目标检测,进而控制喷头定向火点的方法。该方法将训练好的YOLOv2-Tiny目标检测模型部署到可移动平台K210上,内部的卷积神经网络硬件加速器快速检测视频中是否存在火点并输出目标的位置信息,根据位置信息使用PID控制算法调节二维旋转喷头定向火点。本文使用监控摄像头拍摄及网上下载等方式构造的数据集对模型进行训练,训练后模型的检测精确率达到94.60%,将模型下载至K210开发板上能达到每秒14帧的速度,检测精度达到96.5%,落点位置平均误差为3.7 cm,具有很高的实用价值。     

破损船舶自由浮态计算

在船舶不沉性理论的基础上,叙述了船体计算坐标系和浮态参数的选取、角坐标变换、破损船舶浮态计算的数学模型和水线下船体要素的定义。在倾斜水线与船体表面求交点时,采用坐标转换方法,并应用Green公式计算船体水线下和淹水舱的有效要素;简化了计算方法,提高了利用Newton迭代法求解浮态平衡方程的收敛性和精确性,同时也方便了计算机软件的编程。通过对实船的设计结果分析,证明了该方法的先进性和工程实用性。     

Mask RCNN在雾化背景下的船舶流量检测

基于掩码区域卷积神经网络（Mask region-convolutional neural network,Mask RCNN）模型检测海域卫星航拍图片中的船舶流量检测,实现雾化与模糊背景下的自动检测船舶数量与船只定位.基于搭建的Mask RCNN网络模型进行训练,依据输出的船只位置,与准确位置对比,不断调整模型参数提升准确度,再用训练好的模型参数对测试集中的图片进行检测.训练后进行测试的结果为:重叠度（intersection over union,IOU）取0.5时,边界框位置准确度达85.4%,船只数量检测准确度高达89.9%.上述结果表明,Mask RCNN网络模型可实现高精度的船舶流量监测.      

基于Bezier曲线拟合的自主平行泊车轨迹模型仿真

根据阿克曼转向几何学,联系实际泊车情况,首先给出最短泊车空间、泊车起始点范围以及避碰约束空间的生成方法,并在此基础上,考虑动力学约束条件,在直角坐标系Oxy平面中,利用参数化方程,基于Bezier曲线,建立x和y之间动态关系。对每个时间t,依次得到汽车泊车时的具体转向角度和转向半径,得到新的位置点,从而控制汽车沿着Bezier曲线随着时间做变速运动,最终实现连续曲率的轨迹规划。Matlab仿真表明,采用这种方法能够有效地实现避障,在曲线转折点处运动平滑,未出现抖动,满足自主泊车的连续性要求及所需泊车空间尽可能小的目的。     

全站仪测图图根控制点密度

针对测图时保证一定的图根控制点密度是控制成图精度的有效手段的问题，测图图根控制点密度是经过对测图方法及成图过程中的误差分析推算出来的，从全站仪测图方法产生的误差着手，根据成图点位误差的限差推算了全站仪数字化测图所需的图根控制点的最小密度值。并将该推算值与现行规范进行比较，提出实际工作中可执行的图根控制点密度值。     

基于全站仪的林业数据自动测算系统

利用全站仪进行森林三维导线测量,根据控制点坐标测算树木的三维位置,利用坐标可绘制树木分布图和森林资源分布图;根据全站仪自动测算的胸径（或任意处直径）、树高,代入相应的数学模型可求算树干的材积。全站仪自动测算林业数据,不仅提高了速度、效率和精度,而且可为林业数字制图和后期的GIS分析提供数据源。     

基于能量耦合的船舶起重机消摆控制

为了解决船舶起重机在外部海浪干扰下负载摆动幅度大、小车定位精度不高、抗干扰能力差的问题,通过非线性能量耦合方法,应用欧拉-拉格朗日方程对带有船舶横摇以及船低沉降的船舶起重机进行动力学建模,然后构造了一种复合型误差信号来增强小车运动特性以及船舶载荷摆动的耦合关系并将动力学模型转化.在此基础上设计控制器,并进行了基于李雅普诺夫(Lyapunov)方法的稳定性证明和仿真模拟实验.验证了该方法在复杂情况下的可行性,实现船舶起重器系统在平衡点的渐进稳定性.可见所提的控制方法具有良好的控制性能、适应性和鲁棒性.对于运输过程中摆角抑制、系统定位和效率提高具有良好的效果.     

全站仪在工程测量中的应用

结合工程实际,提出了用全站议的专用测量功能解决工程测量中实际问题的新方法。     

实时视频定位的麦克风阵列参数初始化算法

针对移动机器人近场声源定位中,需要实时获取声源目标与麦克风阵列中心相对位置和角度的问题,提出一种基于视频定位的室内声源位置测量算法,实时地为麦克风阵列提供初始化参数,为移动机器人快速建立室内近场声源环境认知实现辅助功能。该方法利用A4纸打印的位置定位板,通过摄像头采集视频数据,逐帧寻找角点后搜索定位板中心点和顶点,以此计算出麦克风阵列到声源的实际距离和方位角度。经仿真实验分析,该算法能够在室内环境中实时快速地测量声源目标位置,为机器人后续语音定位、识别与跟踪提供辅助与校准功能,具有较强的工程实用价值。