从船侧倾斜拍摄图像中提取海冰密集度的方法

为消除提取海冰密集度时因摄影镜头倾斜造成图像变形可能引起的误差,基于摄影测量学原理,对倾斜拍摄引起的图像变形进行修正,建立从倾斜拍摄的图像中提取海冰密集度的精确方法和相应的简化算法.以2006年德国南极威德尔海冬季考察中获取的图像为例,讨论了现场观测时的系统标定方法和不同算法的计算结果.对比分析验证了图像变形修正的必要性,说明简化算法能够同时保证海冰密集度计算的精度和效率.     

一种新的捷联惯导系统动基座对准中的可观测性分析法

以惯性坐标系为导航坐标系,建立了捷联惯性导航系统动基座对准的误差模型.利用分段定常系统可观测性分析方法对系统动基座对准时的可观测性进行了全面分析,定性地得出了载体不同运动对系统可观测性的影响.分析结果表明,在动基座对准过程中,不同于传统的以地理坐标系为导航坐标系,惯性坐标系具有简化分析过程、利于定轨等优点,且无论载体是线运动还是角运动,在一定条件下都能提高系统的可观测性,进而提高卡尔曼滤波器的估计精度和速度.在以惯性坐标系为导航坐标系的捷联惯性导航系统动基座对准过程中,采用卡尔曼滤波方法,基于具体试验数据,对失准角进行了估计,给出了仿真曲线,验证了分析结论.     

雷达海冰监测系统与数值预报技术在辽东湾冰区作业中的应用

利用航海雷达在辽东湾冰区石油平台上,现场实时进行海冰观测;雷达监测海冰系统,针对海冰类型识别及对应冰厚度、流冰漂移速度、方向、冰边缘线等要素进行观测;应用统计模式分类法,对雷达观测的海冰数据进行分类、验证,其海冰分类识别结果标准率达80％以上,同时开展现场流冰跟踪数值预报业务,检验了现场雷达海冰监测、数值预报的可行性和应用性．     

GNSS-R海冰遥感的模拟和试验验证

介绍了利用全球导航卫星的反射信号(GNSS-R, Global Navigation Satellite System reflected signals )进行海冰遥感的技术原理,通过对辐射传输模型的分析,得到GNSS反射信号的功率与海冰厚度关系的模拟.分析了2013年天津渤海湾海冰实地观测试验数据,试验中利用一个垂直向上的右旋圆极化天线负责接收直射信号,同时另一个45°朝向海面的左旋圆极化天线接收反射信号,将观测得到的反射信号信噪比和GNSS卫星的镜像点轨迹相结合,得到冰面和水面的反射信号空间分布,相对于直射信号只与卫星发射信号强度和天线增益相关,反射信号则比较复杂,除了卫星发射信号和天线增益,还受到反射面的影响,分析结果表明GNSS反射信号用于海冰观测具有较高的敏感性,可用于海冰密度的反演.     

一种针对小训练样本的低空遥感影像分类方法

受低空遥感影像数据性质影响,在针对小训练样本时分类精度欠佳.提出了一种针对小训练样本的低空遥感影像分类方法(ELM-CF).方法 首先通过等价局部二值模式提取低空遥感影像的纹理细节;然后联合光谱与纹理特征构建组合特征以增强像元描述唯一性,降低分类中对训练样本的依赖;最后利用极限学习机对组合特征进行分类.为验证方法的有效性,选用2组无人机影像,并随机抽取占每类总量0.1％的像元作为训练样本进行实验.实验结果表示明本文方法对两组数据的总体分类精度分别为96.4％和97.6％,且具有较好的时效性.     

基于天宫二号POLAR的脉冲星导航实验

利用天宫二号上的伽玛暴偏振探测仪(POLAR)观测数据完成了X射线脉冲星导航的原理验证.处理并分析了POLAR的观测数据,建立了基于轨道动力学模型和脉冲星脉冲轮廓显著性分析的定轨算法,并利用蟹状星云脉冲星的实测数据开展了单脉冲星的定轨分析.结果表明,该方法能够实现对天宫二号轨道的定轨,利用POLAR一个月的在轨观测数据可得到定轨精度如下(99.7%置信度):轨道半长轴精度7.0 m,偏心率精度0.00026,轨道倾角精度0.023°,升交点赤经精度0.17°,近地点幅角及平近地点角精度0.043°.     

基于混合象元分解的辽东湾海冰资源量估算

应用二元素混合象元分解法,以气候统计方法作为辅助方法,对辽东湾的NOAA/AVHRR影像进行象元分解,提取混合象元中海冰信息,精确地估算辽东湾海冰资源量.通过与阈值法提取结果的比较,表明在空间分辨率较低的影像图上提取信息,混合象元分解不失为一种好的选择.     

基于实测冰芯数据的南极海冰厚度的数值模拟

根据我国第22次南极科学考察现场观测数据以及现场采集的冰芯分析数据,考虑太阳辐射、云量等因素对南极海冰厚度变化的影响,利用最小二乘法辨识气温与冰表面温度之间的关系,并以辨识结果所得到的冰表面温度作为上边界条件,依据实测情况取结冰点-1．81℃作为下边界条件,对一维热传导方程采用Crank-Nicolson格式进行离散,对南极中山站内拉湾附近海域海冰厚度变化进行了数值模拟,并与现场观测的海冰厚度数据进行了对比。     

基于正样本-背景数据的校正混淆矩阵

提出一种基于正样本和无标记背景数据的混淆矩阵校正方法，并以WorldView-3和Landsat8卫星影像不透水面提取为例，验证其在遥感影像一类分类精度评价中的有效性.实验结果表明，基于接受者操作特征曲线估算的校正常数c在WorldView-3影像中范围为0.301 7～0.310 3，在Landsat8影像中范围为0.289 5～0.313 2，分别与对应的真值0.279 0和0.300 0较为接近；基于正样本-背景数据朴素混淆矩阵的精度指标与传统基于正负二类数据基准混淆矩阵的精度指标值相差较大，而经过c值校正之后的精度指标值与基准指标值基本一致.该结果验证了基于正样本-背景数据的校正混淆矩阵在不依赖负样本的情况下可以有效地对一类分类结果进行评价.     

卫星导航系统自主导航技术研究与验证

本文结合全球卫星导航系统自主导航技术发展现状,介绍了自主导航能力的发展特点及重要作用,分析设计了卫星导航系统自主导航体系架构,并对自主导航关键的时空基准保持技术进行了分析,提出了基于星间观测的完全自主导航的滤波算法、滤波状态噪声协方差信息选择方法及自主导航星载数据处理方法.论证了基于地面观测数据(锚固站)的半自主导航方法,比较了不同锚固站分布、数量及观测周期对自主导航性能的影响,并利用一套地面仿真试验系统验证了自主和半自主模式下的精密定轨和时间同步精度,可为卫星导航系统自主导航设计提供参考.