海底地形匹配高效质点滤波导航方法          下载免费PDF全文

马腾  丁硕硕  范佳佳  李晔 《数字海洋与水下攻防》2021,4(6):439-445

海底地形匹配导航技术可实现自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)长时间的水下精确导航。质点滤波器(Point-Mass Filter,PMF)是实现 AUV 精确海底地形匹配导航的重要方法,但质点权重计算过程中需要寻找空间分布不规则的实测地形数据点与网格化先验地形图数据点间空间对应关系,造成大量计算消耗,严重影响了地形匹配导航算法实时性能。提出一种海底地形匹配高效质点滤波导航方法,通过构建伪输入高斯过程(Sparse Pseudo-input Gaussian Processes,SPGPs)模型,实现实测海底地形数据高效、精确网格化插值过程,并根据 SPGPs 方法提供的插值置信度实现网格化概率地图构建;搭建质点滤波器算法框架,提出适用于概率地图的质点权重计算过程,通过考虑网格化地图不同节点插值置信程度差别,提高地形匹配导航精度。于青岛中沙礁展开海上数据获取试验,并利用海试数据完成算法回放式仿真验证。试验结果证明,所提出网格化插值方法可实现高精度、高效地形深度插值过程,所提出海底地形匹配高效质点滤波导航方法可为 AUV 在线提供精确导航结果,且实时导航圆概率误差小于 3 m。  相似文献   

结合多波束点云强度和高程信息滤波算法研究          下载免费PDF全文

解全波  田茂义  冯成凯  俞家勇  庞岩 《海洋测绘》2021,(1):65-69

针对含有鱼群或水草等生物水域精确地形获取困难,存在大量贴近地表的噪声点且难以滤除等问题,提出一种结合多波束点云数据强度和高程信息的滤波算法。首先根据多波束原始点云数据的强度信息对数据进行初步分类,然后利用高程四分法选取地形种子点,最后根据种子点与周围点云数据的强度和高程信息,实现数据的准确分类,达到滤波效果。试验结果与形态学滤波算法、自适应坡度滤波算法对比分析,结果表明所提算法在含有植被和鱼群等生物水域滤波效果明显,Ⅰ类、Ⅱ类误差降低了6%和10%左右,总误差降低了7%左右,验证了所提算法的有效性和可行性。  相似文献   

一种基于扩频码滤波的盲波束形成算法     

唐玲  陈明举 《成都信息工程学院学报》2009,24(2):151-155

通过研究分析传统的应用于CDMA系统的自适应波束形成带给系统的复杂度,采用先把接收信号与本地扩频码相乘解扩后再进行基于扩频码滤波的波束形成技术,并基于最大化信干噪比准则,提出一种计算复杂度小、在不同通信环境下性能良好的综合方案.仿真结果证实了算法的有效性.  相似文献   

基于L0梯度平滑与图像分块聚类的海天线检测          下载免费PDF全文

郑兵  董超  胡海驹  陈焱琨  刘蔚 《应用海洋学学报》2024,43(1):106-115

海天线检测在海洋工程安防活动中具有重要的意义，真实海洋环境中的海天线检测易受云朵、海浪、光照变化、目标遮挡物、边界模糊等外界干扰。为了实现对真实海洋环境中海天线的检测，本研究提出一种基于L0梯度平滑和图像分块聚类的海天线检测算法。首先，对图像进行L0梯度平滑滤波，以增强海天线边缘，弱化非海天线因素干扰；接着，将图像沿着竖直方向分割成若干等宽图像块，以降低整体环境干扰，加强局部海天线检测效果；然后，通过Canny算子和霍夫变换提取每个分割图像块中的直线段；最后，采取K means聚类算法提取每个图像块中的海天线段，拟合生成完整海天线。实验结果表明，在真实的海天线数据集中，本研究方法获取的矩形框重叠率平均精度为93.22%，角度差平均精度为7.66%，均高于文中选取的近年典型对比算法。满足实际海天线检测抗干扰强、准确率高、适应性广等要求。  相似文献   

LEO星载GPS双向滤波定轨研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

秦显平  杨元喜 《武汉大学学报(信息科学版)》2009,34(2)

介绍了目前常用的LEO(low Earth orbiter)星载GPS定轨方法,分析了LEO星载GPS双向滤波定轨方法与其他几种主要定轨方法的区别.从卫星运动方程和星载GPS非差定轨观测方程出发,给出了LEO星载GPS双向滤波定轨方法的原理,采用自行研制的定轨软件对两颗GRACE(gravity recovery and climate ex-periment)卫星进行了定轨试验,通过与JPL(Jet Propulsion Laboratory)轨道的对比及KBR(k-band rangingsystem)观测数据的外部检核发现:①双向滤波定轨技术不仅能显著提高单向滤波开始阶段的定轨精度,而且可以从整体上提高卫星的定轨精度;②LEO星载GPS双向滤波定轨方法切实可行,相应的星载GPS定轨软件对GRACE卫星定轨精度在径向、沿轨方向和法向优于5 cm.  相似文献   

多波束测深数据异常值检测算法比较   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

孙岚  王海栋  余成道  刘雁春 《海洋测绘》2009,29(5):57-60

简要介绍了现行的部分国内外多波束测深数据异常值检测算法，比较和分析了算法的各自优缺点，包括中值滤波、基于趋势面的测深异常检测、抗差估计异常值检测。总结得出，通过综合利用以上各种算法，能有效提高测深数据的异常值检测效果。  相似文献   

基于高分辨率遥感影像的DSM建筑物点的提取研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

穆超  余洁  许磊  郭培煌 《武汉大学学报(信息科学版)》2009,34(4)

采用基于小面积去除方法的中值SUSAN噪声点平滑方法,结合高分辨率遥感影像,对DSM中房屋点的提取进行了探讨.实验表明,本方法能有效地从DSM中提取绝大部分建筑物点,有助于建筑物的精确三维重建.  相似文献   

改进的Sage—Husa自适应滤波在GPS动态导航定位中的应用     

刘演志  张金华 《现代测绘》2009,32(4):8-10

本文利用Kalman滤波方法对动态测量进行数据处理,由于高动态的GPS测量,不易确定系统动态噪声和观测噪声.同时标准的Kalman滤波在应用过程中由于状态模型确定的误差存在,滤波效果不佳.因此本文结合动态导航的实时性和高动态性,建立了动态导航系统中滤波状态方程和观测方程,采用改进的Sage-Husa自适应滤波对来进行实时定位数据处理,利用已有测量数据进行了实例分析.改进的Sage-Husa自适应滤波在计算过程中计算量小,结果稳定,有较强的自适应性.  相似文献   

湛江气温的多时间尺度特征及其变化趋势预测     

薛宇峰 《广东海洋大学学报》2006,26(1):53-56

利用MHAT小波函数分析了湛江市近50年来年平均气温的多时间尺度变化特征,并采用Kalman滤波模型对年平均温度的变化趋势进行了预测研究。结果表明,在半个多世纪的气候变化过程中包含了16 a4、a和准2 a的周期振荡,20世纪80年代中期以来湛江气温持续升高,且未来几年仍处于偏高阶段。卡尔曼滤波模型对湛江年平均气温的预测中,独立样本预测的平均绝对误差(MAE)等于0.30℃,相对误差为1.24%,对短期气候预测工作具有较高的参考价值。  相似文献   

机载LiDAR点云自适应滤波算法     

吉雨田  张春亢  尹耀 《测绘科学技术学报》2021,38(2):142-147

针对传统移动曲面拟合滤波算法难以使用单一且具有自适应性阈值滤波的问题,提出一种改进自适应阈值滤波算法.首先将点云格网化,利用混合最小二乘曲面拟合对多级移动曲面滤波算法进行部分优化;其次利用离散点云数据分布特征计算一级滤波阈值;最后计算格网中最大真实高程值与最小真实高程值之差,利用曲率极限点为该值设定一个自适应系数,对滤波阈值算法进行自适应改进后二级滤波.实验采用国际摄影测量和遥感学会(ISPRS)公布的激光雷达数据集验证算法,结果表明,该算法滤波总误差平均值达到6.26％,连续地形滤波总误差达到4％以下,可以较精确地区分地面点与地物点,精确度较高且适应性较强.  相似文献