地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

本文从三维激光扫描技术的原理及优势着手,详细分析了三维激光扫描技术在工程测量的应用,并提出了相关的问题建议,以便更好的发挥出三维激光扫描技术的优点,为工程测量工作提供更多便利。     

基于PID的床垫气囊气压控制系统设计

本文为了使床垫可以贴合人体曲线,从而改善睡眠质量,设计了一款基于PID的床垫气囊气压控制装置。该装置将传统床垫内的弹簧支承结构改为气囊结构,通过调节气囊气压从而控制气囊高度,最终实现床垫不同部位高度的调节。以STM32F103系列的MCU作为主控模块的核心芯片,智能控制执行部件继电器,进而控制气泵和气阀的电源通断;利用TG6P39I气压传感器进行气囊内部气压的实时监测,在主控模块的程序中引入PID控制算法,每200ms输出一次,配合PWM输出,最终实现气囊气压的控制。实验结果显示,最终该控制系统的气压趋于稳定,实际气压值在设定值的正负500Pa左右波动。     

一种多级特征辅助的精密测速方法

本文针对单脉冲测量雷达在多散射点、目标起伏等复杂场景下闭环测速时速度模糊问题,设计了一套完备的精密测速方法,使用惯性滤波器进行速度滤波,利用点迹距离、信噪比、距离差拟合斜率、拟合系数等特征作为辅助,识别测速模糊并实时纠正,得到准确速度值。实测数据处理表明,该方法可有效提高测速稳定性,确保测速精度。     

无人机倾斜摄影测量技术下的地形数据建模和应用研究

本文提出了利用无人机倾斜摄影测量技术对露天矿进行航测,利用所得的3D模型进行应用分析、EPS进行测图,可以方便我们日后对露天矿地理信息提取、获取高程模型、宏观场景查看等方面的应用研究,无疑解决了传统测量手段不能对矸石山大范围测量等问题。     

基于STM32和FPGA的多参数四声道超声波流量计

本文针对传统流量计测得参数单一的问题,设计了一种利用超声波技术对多个参数进行测量的方案,基于时差法的原理测得的顺流逆流时间差来计算体积流量、密度以及质量流量三个参数。采用正交式的四声道方案,四对换能器的通道交于一点,除测得的顺流逆流时间不同外,其他参数数据都相同,使得软件部分算法简化。设计中采用FPGA和STM32相结合的控制可以对高频数据进行缓存和计算,同时采用LCD显示屏将STM32输入的数据进行显示,无需与PC机相连,使得流量计灵活独立。     

公路设计前期首级控制网测量的难点及分析

为进一步加强公路设计水平,工作人员要重视科学地开展首级控制网测量工作,通过制定更加完善的首级控制网测量方案,加强了公路设计效率,利于全面提高公路工程建设质量.文章分析了公路设计前期首级控制网测量的难点,探索了具体的测量措施,进一步提高研究水平.     

对象随型粗糙面近红外单目视觉测量与基准图像自愈

针对复杂应用环境中近红外单目视觉位姿测量系统偏离预置合作目标对象后,无法完成位姿测量的特殊情况,提出一种以合作目标周边随型粗糙面图像为测量对象的单目视觉测量方法,以及图像受损后的动态自愈方法。通过将实时获取的随型粗糙面图像特征与预存基准图像特征进行匹配计算,完成特殊情况下的应急测量。同时,为减少随型粗糙面图像污染或受损后对位姿测量精度的影响,实时计算污染或受损程度并动态自愈基准图像特征。实验结果表明,以随型粗糙面为对象的位姿测量精度稍低于合作目标对象,但能够满足特殊情况下的应急使用需求,提高了测量系统的鲁棒性;当随型粗糙面图像污染或受损达到70%时,采用自愈处理与未做自愈处理相比,方位角测量误差减少72%以上,验证了基准图像自愈方法的有效性。     

水体透射光谱结合主成分分析(PCA )改进化学需氧量(COD)含量估算研究

化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）是水体有机污染的一项重要指标,化学需氧量越高,表示水污染程度越严重。 为了解决传统的COD测量方法耗时较长,不利于快速、实时地获取水体中COD的信息等问题。本文提出了基于透射光谱测量结合主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)改进水体COD含量估算模型。具体的,采集100组COD水体光谱信息,分别使用3种不同的高光谱数据预处理方法对光谱数据进行预处理,分析不同预处理方法对模型精度的影响,并基于不同的预处理方法分别建立高斯过程回归模型(Gaussian Process Regression, GPR)和BP神经网络模型,分析不同预处理方法对模型精度的影响;并对各模型结合PCA数据降维方法进行模型的改进,通过比较模型的精度选择最优模型进行水体COD含量的检测。结果显示,相比于原始光谱数据建立的GPR模型和BP神经网络模型,数据预处理后的模型精度明显提升;且结合PCA对预处理后的数据进一步降维处理后,模型精度得到了进一步的提升。其中,基于标准正态变量变换特征结合PCA改进BP神经网络模型基于PCA改进的BP神经网络模型R^2高达0.9940,均方根误差RMSE为0.022540。证明了基于PCA改进的BP神经网络数据降维方法对预处理后的光谱数据进行降维处理,有利于去除光谱中的冗余信息,提取特征信息,可以实现高光谱检测方法可以实现COD含量估算模型的优化,从而为传统COD测量方法存在的问题提出了一种新的解决思路。     

波束开角对多普勒测频结果的影响*

具有不同波束开角的声学多普勒测速设备未标定的测速结果存在偏差。基于水底椭圆散射模型研究了波束开角对声学多普勒测速结果的影响,对提高声学测速性能具有实际意义。水底椭圆散射模型下,足印上不同方位传播损失和散射强度存在差异,导致频谱不对称,测频结果偏小。利用不对称系数量化频谱不对称程度,若波束开角增大,方位不对称系数随之增大,测频偏差增大,推导了波束开角导致的测频偏差解析式。分析仿真和外场试验数据测频结果可知,不同多普勒频移下测频偏差和理论计算值相符,不同波束开角下实际测频偏差与理论公式计算的测频偏差均随波束开角增大而增大。     

基于四水听器的充水弹性管声速测量方法*

实验室中水声材料声学参数的测量主要在水声声管中进行。管内平面波声速是正确测量这些参数的基础。该文提出一种基于四水听器结合不同边界的测量充水弹性管中声速的新方法。该方法利用4个固定位置处的水听器,采用最小二乘的方法,使得两组水听器分别得到的声管末端入射波声压差值的平方最小的声速即为管内平面波声速。该方法利用单频信号,在每一频率点均可测得声速,可以在任一种声管末端边界下进行测量,同时无需知道各水听器到边界的精确距离,在文中的3种边界下声速测量结果具有很好的一致性,实验操作简单、误差很小。该方法的仿真结果与管内声速的理论值吻合得很好,同时实验测量结果与仿真值之间的误差很小,证明了方法的准确性以及鲁棒性,为声管声速测量提供一个很好的思路。