航空数字传感器快速处理方法探讨
飞行器传感器故障检测及故障诊断方法分析
飞行器传感器故障检测及故障诊断方法分析随着科技的不断发展,飞行器的使用范围也越来越广泛。
然而,飞行器可能会出现各种各样的故障,从而导致飞行器不能顺利地完成任务。
其中,飞行器传感器故障是比较常见的问题之一。
本文将探讨飞行器传感器故障检测及故障诊断方法分析。
一、飞行器传感器故障的类型飞行器传感器故障通常分为以下几类:1. 传感器失效或偏差过大:这种情况通常是传感器本身出现了故障,或者是传感器和其他系统之间存在差异。
2. 传感器通讯失效:这种情况通常是由于传感器与数据采集系统之间的通讯被中断导致的。
3. 传感器信号过载或欠载:这种情况通常是由于传感器信号过强或过弱导致的。
4. 传感器信号干扰:这种情况通常是由于其他设备或系统对传感器信号的干扰造成的。
二、飞行器传感器故障检测方法针对以上几种传感器故障类型,可以采用以下方法进行检测:1. 检查传感器本身是否有损坏。
2. 检查传感器与其他系统之间的差异是否正常。
3. 检查传感器与数据采集系统之间的通讯是否正常。
4. 检查传感器信号是否过载或欠载。
5. 检查是否存在其他设备或系统对传感器信号的干扰。
三、飞行器传感器故障诊断方法如果检测到飞行器传感器存在故障,可以考虑采用以下诊断方法:1. 面向对象的故障诊断方法:将传感器视为一个对象,通过检查与该对象相关的特征以及该特征是否与另一个特征存在差异来诊断故障。
2. 神经网络故障诊断方法:该方法使用神经网络模型对传感器信号进行分析,并将已知故障模式与该模型进行匹配来诊断故障。
3. 模型预测故障诊断方法:该方法通过分析传感器与其他系统之间交互的模型来预测故障。
4. 统计分析故障诊断方法:该方法通过分析数据的统计特征来诊断故障。
四、结论飞行器传感器故障是飞行器常见的问题之一,对于故障的检测和诊断可以采用多种方法来完成。
但是,准确的故障诊断需要结合专业知识和实际应用经验,因此,飞行器传感器故障诊断需要依靠专业人员的技术和经验来完成,才能确保飞行器系统的安全和稳定。
飞行控制系统传感器信息融合与容错方法研究
飞行控制系统传感器信息融合与容错方法研究一、本文概述随着航空技术的快速发展,飞行控制系统在保障航空安全和提高飞行性能方面发挥着至关重要的作用。
传感器作为飞行控制系统中的重要组成部分,负责获取并传递关于飞机状态、环境参数等关键信息。
然而,在实际应用中,传感器可能因受到外部干扰、设备老化、故障等多种因素影响,导致信息失真或丢失,从而影响飞行控制系统的准确性和可靠性。
因此,研究飞行控制系统的传感器信息融合与容错方法,对于提高航空安全、增强飞行性能具有重要意义。
本文旨在探讨飞行控制系统中的传感器信息融合与容错方法,分析传感器信息融合的基本原理和常用算法,研究基于信息融合的容错控制策略。
文章将介绍传感器信息融合的基本概念和技术框架,包括数据预处理、特征提取、融合算法等关键步骤。
将重点分析几种典型的传感器信息融合算法,如卡尔曼滤波、粒子滤波、神经网络等,并探讨它们在飞行控制系统中的应用。
文章还将研究基于信息融合的容错控制策略,包括故障检测、隔离、重构等技术,以提高飞行控制系统的容错能力和鲁棒性。
通过本文的研究,旨在为飞行控制系统的传感器信息融合与容错方法提供理论支持和实践指导,为航空领域的安全和性能提升做出贡献。
也期望通过本文的探讨,能够激发更多学者和研究人员关注传感器信息融合与容错技术的研究,推动相关领域的不断发展和进步。
二、飞行控制系统传感器概述飞行控制系统传感器是飞行安全和性能保障的重要组成部分,它们负责监测和收集与飞行状态相关的各种信息,如速度、高度、姿态、航向等。
这些传感器提供的数据是飞行控制系统进行决策和控制的基础。
在飞行控制系统中,常用的传感器主要包括以下几种:大气数据传感器:这类传感器用于测量飞机的空速、静压、动压等参数,是计算飞行高度和速度的关键设备。
大气数据传感器通常包括空速管、静压孔和动压孔等。
惯性测量单元(IMU):IMU由陀螺仪和加速度计组成,用于测量飞机的角速度和加速度,从而推算出飞机的姿态和位置信息。
飞机机载传感器数据处理与智能分析
飞机机载传感器数据处理与智能分析飞机机载传感器是飞行过程中获取各种重要数据的设备,包括气压、温度、湿度、速度等。
这些数据对于飞行安全和性能分析至关重要。
随着技术的发展,机载传感器数据处理和智能分析正在逐渐成为航空业中的关键领域。
本文将探讨飞机机载传感器数据处理与智能分析的相关技术和应用。
一、数据处理技术和方法1.1 数据采集和存储飞机机载传感器通过各种传感器采集到的数据需要进行及时而可靠的记录和存储。
传统的数据采集方式是将数据存储在硬盘或者存储器中,但是这种方式存储容量有限,对于大容量数据来说不太适用。
现代的数据采集方式采用云计算和分布式存储技术,将数据存储在云端服务器中,实现了大容量、高效率的数据存储。
1.2 数据清洗和处理采集到的机载传感器数据可能存在各种噪声和异常值,需要进行数据清洗和处理。
数据清洗主要包括去除噪声,填补缺失值,对异常值进行修正等。
数据处理则可以根据需求进行数据平滑、滤波、插值等操作,以提高数据的准确性和可靠性。
1.3 特征提取和选择机载传感器数据中包含大量的特征,但并非所有特征都对问题解决具有重要意义。
因此,在进行进一步的数据分析之前,需要进行特征提取和选择。
特征提取可以通过各种统计学和数学方法,从原始数据中提取出更加具有代表性的特征。
特征选择则可以通过相关性分析、主成分分析等方法,从提取的特征中选择出对问题解决最为关键的特征。
二、智能分析和应用2.1 故障诊断和预测飞机机载传感器数据可以通过智能分析技术实现故障诊断和预测。
通过对传感器数据的持续监测和分析,可以实时检测飞机的故障状态,并对潜在故障进行预测。
这为航空公司提供了及时的维护和故障排除策略,减少了故障造成的安全隐患和经济损失。
2.2 航班性能优化利用机载传感器数据进行智能分析,可以对飞机的性能进行优化。
通过对飞机在不同条件下的传感器数据进行分析,可以找出最佳的飞行参数和航线,进而提高燃油效率,减少碳排放,降低航空公司的运营成本。
航空器的多传感器数据处理与融合
航空器的多传感器数据处理与融合在现代航空领域,航空器的安全、高效运行离不开先进的技术支持。
多传感器数据处理与融合技术便是其中至关重要的一环。
它就像航空器的“智慧大脑”,能够将来自多个传感器的信息进行整合、分析和处理,为飞行员和地面控制人员提供准确、全面、及时的态势感知,从而保障飞行安全,提高飞行效率。
要理解航空器的多传感器数据处理与融合,首先得知道航空器上都有哪些传感器。
常见的航空器传感器包括但不限于惯性导航系统、全球定位系统(GPS)、气象雷达、气压高度计、空速传感器、姿态传感器等等。
这些传感器各自承担着不同的测量任务,为航空器提供了丰富的飞行状态和环境信息。
惯性导航系统是航空器内部的一种重要传感器,它通过测量加速度和角速度来计算航空器的位置、速度和姿态。
然而,惯性导航系统存在着误差累积的问题,随着时间的推移,其测量结果的准确性会逐渐降低。
GPS 则是通过接收卫星信号来确定航空器的位置和速度,具有高精度和全球性覆盖的优点。
但 GPS 信号容易受到干扰,比如在山区、高楼林立的城市或者恶劣天气条件下,可能会出现信号丢失或不准确的情况。
气象雷达能够探测前方的气象状况,帮助飞行员提前避开危险的气象区域。
气压高度计通过测量大气压力来计算航空器的飞行高度,空速传感器则用于测量航空器相对于空气的速度。
姿态传感器则负责监测航空器的俯仰、滚转和偏航角度。
这么多传感器各自为政可不行,这就需要多传感器数据处理与融合技术来发挥作用了。
多传感器数据处理与融合的过程就像是一场精心编排的“信息交响乐”。
首先,各个传感器采集到的数据会被进行预处理,这包括去除噪声、校准和转换等操作,以确保数据的质量和准确性。
接下来,就是数据融合的关键步骤。
数据融合的方法有很多种,比如卡尔曼滤波、贝叶斯估计、加权平均等等。
以卡尔曼滤波为例,它能够根据传感器的测量误差和历史数据,对当前的状态进行最优估计。
通过不断地更新和修正,融合后的结果能够更加准确地反映航空器的真实状态。
传感器的问题解决方案
传感器的问题解决方案标题:传感器的问题解决方案引言概述:传感器在现代生活中扮演着重要的角色,用于检测和测量环境中的各种参数。
然而,传感器在使用过程中可能会遇到各种问题,如精度不准确、响应速度慢等。
本文将介绍传感器常见的问题以及相应的解决方案,帮助读者更好地解决传感器使用过程中遇到的困难。
一、精度不准确的问题解决方案1.1 定期校准传感器:传感器在使用一段时间后,精度可能会下降,需要定期进行校准以确保准确性。
1.2 使用高精度传感器:选择高精度的传感器可以减少误差,提高测量的准确性。
1.3 确保传感器工作环境稳定:避免传感器受到外部干扰,确保其工作在稳定的环境中,有助于提高精度。
二、响应速度慢的问题解决方案2.1 优化传感器安装位置:传感器安装位置的选择会影响其响应速度,应选择合适的位置以减少延迟。
2.2 使用高速传感器:选择响应速度快的传感器可以提高实时性,适用于需要快速响应的应用场景。
2.3 调整传感器参数:根据实际需求调整传感器的参数,如灵敏度、采样率等,以提高响应速度。
三、传感器灵敏度不足的问题解决方案3.1 调整传感器灵敏度:根据实际需求调整传感器的灵敏度,使其能够准确地检测到目标参数的变化。
3.2 使用增强型传感器:选择灵敏度更高的增强型传感器,可以提高检测的准确性。
3.3 考虑外部干扰因素:传感器的灵敏度可能受到外部干扰的影响,应注意排除干扰因素。
四、传感器故障频繁的问题解决方案4.1 定期维护传感器:定期清洁和检查传感器,及时发现问题并进行维修,可以减少故障频率。
4.2 选择质量可靠的传感器:选择质量可靠的品牌和型号的传感器,可以减少故障的发生。
4.3 避免过载使用:避免传感器过载使用,按照规定的工作范围和条件使用,可以延长传感器的使用寿命。
五、传感器数据传输不稳定的问题解决方案5.1 检查传感器连接线路:检查传感器与数据采集设备之间的连接线路是否良好,确保传输信号稳定。
5.2 使用抗干扰能力强的传感器:选择具有良好抗干扰能力的传感器,可以减少数据传输的波动。
航空飞行数据分析与处理技术研究
航空飞行数据分析与处理技术研究随着航空业的快速发展,航空飞行数据分析与处理技术成为航空行业中极为重要的研究领域。
这项技术可以通过对飞行数据的处理和分析,来改进飞行安全性、提高航班操作效率,并为航空公司提供关键的决策依据。
本篇文章将从数据来源、数据分析和处理方法、研究应用等方面深入探讨航空飞行数据分析与处理技术的研究现状及发展趋势。
首先,航空飞行数据的来源非常广泛。
机载设备、航空公司的运营系统、机场的雷达监控系统等都可以产生大量的飞行数据。
其中包括航班计划、航班状态、气象数据、飞行记录等多种类型的数据。
这些数据可以通过传感器、通信设备和计算机系统进行采集、处理和存储。
随着航空技术的不断进步,传感器和通信设备能够更加精确地获取飞行数据,这为航空飞行数据的分析和处理提供了更多的机会和挑战。
其次,航空飞行数据的分析和处理方法也在不断演进。
传统的数据处理方法主要采用统计学和模型建立的方法。
例如,通过回归分析和时间序列分析等统计方法,可以找出飞行数据中的规律性和相关性。
而近年来,随着人工智能和机器学习技术的发展,航空飞行数据的分析和处理进入了一个新的阶段。
基于机器学习的方法可以识别图像、语音和文本等非结构化数据,并从中提取有用的信息。
这些方法可以帮助航空公司更好地理解和利用飞行数据,提升运营效率,提高飞行安全性。
在航空飞行数据的研究应用方面,航空公司和航空监管机构是主要的利用者。
航空公司可以通过分析和处理飞行数据来改善飞行操作流程,减少航班延误,提高客户满意度。
同时,通过建立飞行数据分析模型,可以实现飞行任务的智能调度和优化。
航空监管机构可以利用航空飞行数据来识别潜在飞行风险,并采取相应的措施,确保飞行安全。
此外,飞行数据的处理和分析也可用于飞机维修和故障排除。
通过对飞行数据的监控和分析,可以及时发现飞行器的异常行为,提前预防故障的发生。
未来航空飞行数据分析与处理技术的研究将继续取得新的突破。
首先,随着航空技术的进一步发展,将有更多的高精度传感器和通信设备被应用于航空飞行数据的采集和处理。
传感器的问题解决方案
传感器的问题解决方案标题:传感器的问题解决方案引言概述:随着科技的不断发展,传感器在各个领域中扮演着重要的角色。
然而,传感器在使用过程中常常会遇到各种问题,如数据不准确、灵敏度不稳定等。
本文将针对传感器的常见问题,提出解决方案,帮助读者更好地解决传感器使用中的困扰。
一、传感器数据不准确的解决方案:1.1 校准传感器:传感器在使用之前需要进行校准,通过校准可以消除误差,提高数据准确性。
1.2 温度和湿度补偿:对于受温度和湿度影响较大的传感器,可以采用补偿算法进行数据修正,提高准确性。
1.3 选择合适的传感器:在选择传感器时,应根据实际需求和环境条件选择合适的传感器型号,以确保数据准确性。
二、传感器灵敏度不稳定的解决方案:2.1 降噪处理:传感器信号常常受到噪声的干扰,可以采用滤波算法对信号进行降噪处理,提高灵敏度的稳定性。
2.2 调整传感器参数:根据实际需求,可以调整传感器的灵敏度参数,使其适应不同的工作环境和应用场景。
2.3 定期维护和保养:传感器在使用过程中需要定期进行维护和保养,如清洁传感器表面、检查连接线路等,以确保传感器的正常工作和灵敏度稳定。
三、传感器响应速度慢的解决方案:3.1 优化信号处理算法:通过优化传感器的信号处理算法,可以提高传感器的响应速度,减少延迟。
3.2 选择高速传感器:对于需要快速响应的应用场景,可以选择响应速度较快的高速传感器,以满足实时性要求。
3.3 减少信号传输路径:传感器信号传输路径过长会导致信号延迟,可以通过减少信号传输路径,缩短信号传输时间,提高传感器的响应速度。
四、传感器功耗过高的解决方案:4.1 优化电路设计:通过优化电路设计,减少传感器的功耗,如采用低功耗芯片、降低工作电压等。
4.2 休眠模式设计:对于不需要实时监测的场景,可以设计传感器的休眠模式,降低功耗,延长电池寿命。
4.3 能量回收技术:利用能量回收技术,如热能回收、振动能回收等,将传感器产生的废能量转化为电能,减少功耗。
飞机机载传感器数据处理与应用
飞机机载传感器数据处理与应用飞机机载传感器数据处理与应用是现代航空技术中至关重要的一环。
随着飞机设备的不断升级和技术的进步,机载传感器已经成为了实现飞机自主控制和安全飞行的重要组成部分。
本文将探讨飞机机载传感器数据的处理方法和应用领域。
一、飞机机载传感器数据的获取飞机机载传感器广泛布置在机身各个部位,通过收集周围环境和机身状态的数据,以实时感知飞行状态和飞行环境。
常见的机载传感器包括气压传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪、加速度计等。
这些传感器能够感知飞机的气动性能、飞行姿态、飞行高度、速度、姿态变化等信息。
二、飞机机载传感器数据的处理方法飞机机载传感器数据的处理是指将获取到的传感器数据进行分析、处理和提取有效信息的过程。
常用的数据处理方法包括滤波、修正、校准等。
1. 滤波处理滤波处理是通过采用数字滤波器对传感器数据进行平滑处理,去除数据中的噪声和干扰信号,提高数据的准确性和稳定性。
常用的滤波方法有低通滤波、高通滤波和带通滤波等。
2. 修正处理修正处理是对传感器数据进行修正和校正,消除传感器本身存在的误差或偏移。
通过对传感器误差进行补偿、校准和定标,提高数据的精度和可靠性。
3. 数据校验与辨识数据校验与辨识是对传感器数据进行有效性检查和辨别,判断数据的真实性和合理性。
通过数据校验和辨识可以及时发现和纠正异常数据,保证飞机系统正常运行和安全飞行。
三、飞机机载传感器数据的应用领域飞机机载传感器数据的应用广泛涉及到飞行控制、导航、气象监测、状态监测等多个方面。
1. 飞行控制飞机机载传感器数据用于飞行控制系统的实时监测和控制,保证飞机飞行的平稳性和安全性。
通过传感器感知飞机的姿态、加速度等数据,控制飞机的操纵系统,实现飞机的姿态稳定和飞行轨迹控制。
2. 导航系统飞机机载传感器数据在导航系统中的应用主要包括飞行姿态测量、位置和速度测量、导航修正等。
通过传感器数据的处理和分析,可以实现飞机的定位和导航,确保飞机在空中和地面的准确导航。
传感器的问题解决方案
传感器的问题解决方案一、引言传感器作为现代工业自动化领域中不可或缺的重要组成部分,广泛应用于各个行业。
然而,在实际应用过程中,传感器可能会遇到一些问题,例如精度不准确、响应速度慢、信号干扰等。
为了解决这些问题,本文将提供一些常见的传感器问题解决方案。
二、传感器精度不准确的解决方案1. 校准传感器:通过对传感器进行校准,可以提高其精度。
校准的方法包括零点校准和斜率校准。
零点校准是通过调整传感器的零点偏移量来消除误差,而斜率校准是通过调整传感器的增益来提高精度。
2. 选择合适的传感器:根据实际应用需求选择合适的传感器,例如选择更高精度的传感器或者使用多个传感器进行冗余测量,以提高整体精度。
三、传感器响应速度慢的解决方案1. 优化传感器的电路设计:通过优化传感器的电路设计,可以减小信号传输延迟,提高传感器的响应速度。
2. 选择响应速度较快的传感器:根据实际应用需求选择响应速度较快的传感器,以满足实时性要求。
四、传感器信号干扰的解决方案1. 电磁屏蔽:在传感器周围设置电磁屏蔽措施,例如使用金属屏蔽罩或者增加电磁屏蔽材料,以降低外界电磁干扰对传感器信号的影响。
2. 信号滤波:通过使用滤波器对传感器信号进行滤波处理,可以削弱高频干扰信号,提高传感器信号的稳定性和准确性。
五、传感器输出信号异常的解决方案1. 检查传感器供电电源:确保传感器供电电源稳定,电压和电流符合传感器的要求。
2. 检查传感器连接线路:检查传感器连接线路是否接触良好,是否存在短路或断路等问题。
3. 检查传感器工作环境:传感器的工作环境可能会影响其输出信号,例如温度、湿度等因素。
确保传感器工作环境符合其规格要求。
六、传感器寿命短的解决方案1. 选择耐用的传感器:根据实际应用需求选择耐用性能较好的传感器,例如使用具有防尘、防水、抗震等特性的传感器。
2. 定期维护和保养:定期对传感器进行维护和保养,例如清洁传感器表面、检查传感器连接线路等,以延长传感器的使用寿命。
飞行器遥感数据处理的常见问题解决方法
飞行器遥感数据处理的常见问题解决方法随着科技的不断进步,无人机的使用越来越普遍,而其搭载的遥感设备也为地球监测、资源勘察、环境保护等工作带来了很多便利。
然而,在飞行器遥感数据处理的过程中,会出现一些常见的问题,而解决这些问题对于获取高质量的数据以及提高数据处理的效率和精度至关重要。
本文将介绍一些常见的问题以及对应的解决方法。
问题一:图像质量受影响在飞行器遥感数据处理过程中,由于拍摄条件、天气、设备等因素的影响,图像质量可能会受到不同程度的影响。
清晰度下降、噪点增加、颜色失真等问题都会严重影响数据的质量。
解决方法:1. 谨慎选择拍摄条件:充分了解目标地区的天气状况,避免恶劣天气下的拍摄。
同时,选择较为平稳的飞行路径,减少抖动和振动对图像质量的影响。
2. 使用高质量设备:选择优质的遥感设备,像素高、抗干扰能力强的设备能够提供更好的图像质量。
此外,注意设备的维护和清洁,定期检查设备状况,确保其正常工作。
3. 合理设置图像参数:例如曝光时间、白平衡、对焦等,通过调整这些参数,可以优化图像质量。
问题二:图像配准遥感数据通常需要利用多个图像进行配准,以获得完整的覆盖区域和高精度的地物信息。
然而,由于拍摄位置、拍摄时间等因素的差异,不同图像之间存在位置和角度的差异,导致图像配准困难。
解决方法:1. 使用地面控制点:在飞行器拍摄图像的同时,安排地面控制点,通过这些控制点进行图像配准。
建立高质量的地面控制点数据库,准确测量其在实地的位置,并与图像中对应的特征点进行匹配。
2. 利用图像处理软件进行配准:使用专业的图像处理软件,如ENVI、Erdas等,通过图像拼接、几何校正、特征匹配等技术,实现图像的精确配准。
问题三:数据存储与管理大量的遥感数据需要进行存储和管理,不仅需要占用大量的硬盘空间,还需要高效的数据管理系统来对数据进行分类、检索和索引。
解决方法:1. 数据压缩和归档:对于已处理完成的数据,可以采用数据压缩和归档的方式来节省存储空间。
航空数字传感器快速处理方法探讨
新型航空传感器快速处理方法探讨万幼川郑顺义柯涛(武汉大学遥感信息工程学院,武汉市珞喻路 129 号,430079)Discussion on Fast Processing Method of New Aerial Remote Sensor Wan Youchuan Zheng Shunyi Ke Tao(School of Remote Sensing and Information Engineering,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China)摘要:本文针对快速发展的新型航空传感器如何进行快速处理问题进行了探讨包括多级并行处理机制、海量航空遥感影像的自动空中三角测量、大尺度三维地形信息精确提取、大区域大比例尺数字影像图智能镶嵌等技术;针对航空摄影过程中的实时处理探讨了实时定位与测姿参数解算、航空遥感影像几何与色彩质量评定、数字影像图实时拼接等技术。
关键词:新型传感器;海量数据;并行计算;实时在线处理;中图法分类号:P237 文献标识码:AAbstract:This paper discusses multi-level parallel processing mechanism, automatic aerial triangulation of massive aerial images, accurate extraction of large-scale three-dimensional terrain information, digital image intelligent mosaic,and also analysis real-time positioning and attitude determination, remote sensing image geometry and color quality assessment, and real-time digital image mosaic for aerial photography process.Key words:new remote sensor; massive data; parallel computing; real-time online processing;随着国内外新型航空传感器快速发展,如三线扫描式的ADS40、80系统、宽幅SWDC、UCD、DMC数字相机在我国开始大范围使用,现有的航空遥感数据生产采用单机、串行的生产作业模式不仅人工干预量大,软件智能化程度低,严重束缚了数码航空影像高效、快速处理,更难以满足突发事件应急响应和多种航空遥感应用发展的需求。
航空器的多传感器数据处理技术
航空器的多传感器数据处理技术在现代航空领域,航空器的安全、高效运行离不开先进的多传感器数据处理技术。
随着航空技术的不断发展,航空器上搭载的传感器数量越来越多,类型也日益丰富,如何有效地处理和融合这些来自不同传感器的数据,成为了保障飞行安全、提升飞行性能和优化飞行管理的关键。
多传感器数据处理技术的重要性不言而喻。
首先,它能够提供更全面、准确的航空器状态信息。
不同的传感器能够感知航空器的不同方面,例如速度、高度、姿态、位置、气象条件等。
通过对这些数据的综合处理,可以获得对航空器运行状况的全方位了解,及时发现潜在的问题和风险。
其次,多传感器数据处理技术有助于提高飞行的可靠性和稳定性。
当某个传感器出现故障或误差时,其他传感器的数据可以进行补充和校正,从而确保飞行控制系统能够获得可靠的输入,维持航空器的稳定飞行。
再者,该技术能够优化飞行路径和燃油消耗。
通过对传感器获取的气象、地形等数据进行分析,可以为航空器规划出更经济、高效的飞行路线,降低运营成本,同时减少对环境的影响。
那么,航空器上常见的传感器都有哪些呢?速度传感器用于测量航空器的空速和地速。
空速传感器通常基于皮托管原理,通过测量气流的压力差来计算空速。
地速则可以通过全球定位系统(GPS)或惯性导航系统(INS)等获得。
高度传感器能够准确测量航空器的飞行高度。
气压式高度表是一种常见的高度传感器,它根据大气压力的变化来确定高度。
而雷达高度表则通过向地面发射电磁波并接收反射信号来测量航空器与地面的相对高度。
姿态传感器包括陀螺仪和加速度计等,用于感知航空器的俯仰、滚转和偏航角度以及加速度变化。
位置传感器如 GPS 能够提供航空器的精确地理位置信息。
气象传感器可以测量温度、湿度、气压、风速、风向等气象参数,为飞行决策提供依据。
这些传感器在工作时会产生大量的数据,如何对这些数据进行有效的处理和融合是一个复杂的问题。
在数据处理过程中,首先需要进行数据采集和预处理。
航空器的多传感器数据处理与融合技术研究
航空器的多传感器数据处理与融合技术研究在现代航空领域,航空器的安全性、可靠性以及性能优化都离不开先进的技术支持。
其中,多传感器数据处理与融合技术正发挥着日益重要的作用。
这项技术能够将来自多个不同传感器的信息进行整合和分析,为航空器的飞行控制、导航、监测等方面提供更准确、全面和可靠的数据支持。
多传感器数据处理与融合技术的重要性不言而喻。
首先,航空器在飞行过程中会面临各种复杂的环境和情况,单一传感器往往难以提供完整和准确的信息。
例如,惯性导航系统可以提供航空器的姿态和位置信息,但在长时间运行后会产生累积误差;而全球定位系统(GPS)能够提供高精度的位置信息,但在信号受到干扰或遮挡时可能会出现中断。
通过融合多个传感器的数据,可以弥补单一传感器的不足,提高信息的完整性和准确性。
其次,多传感器数据融合有助于提高航空器的故障诊断和预测能力。
不同的传感器可以监测到航空器不同部位和系统的运行状态。
当某个传感器的数据出现异常时,通过与其他传感器数据的对比和融合分析,可以更准确地判断故障的类型、位置和严重程度,及时采取相应的措施,保障飞行安全。
再者,该技术对于优化航空器的性能和燃油效率也具有重要意义。
通过融合来自空气动力学传感器、发动机传感器等的数据,可以更精确地控制航空器的飞行姿态和动力系统,降低燃油消耗,提高飞行经济性。
那么,多传感器数据处理与融合技术具体是如何实现的呢?这涉及到一系列复杂的步骤和方法。
数据采集是第一步。
航空器上安装了各种各样的传感器,如惯性测量单元(IMU)、GPS 接收器、气压传感器、风速传感器等等。
这些传感器以不同的频率和精度采集着与航空器相关的各种物理量和参数。
接下来是数据预处理。
由于传感器的特性和工作环境的影响,采集到的数据可能存在噪声、偏差和误差。
因此,需要进行数据清洗、校准和误差补偿等预处理操作,以提高数据的质量。
数据关联是一个关键环节。
不同传感器采集到的数据需要进行关联,以确定它们所描述的是同一对象或现象。
航空器的多传感器数据处理与融合技术
航空器的多传感器数据处理与融合技术在当今高度发展的航空领域,航空器的性能和安全性不断提升,这在很大程度上依赖于先进的多传感器数据处理与融合技术。
这些技术就像是航空器的“智慧之眼”和“敏锐之耳”,能够收集、处理和整合来自各种传感器的海量信息,为飞行员提供准确、全面和及时的飞行态势感知,从而保障飞行的安全与高效。
首先,让我们来了解一下航空器上常见的传感器类型。
其中,最基本的当属惯性传感器,如加速度计和陀螺仪。
加速度计能够测量航空器在各个方向上的加速度,而陀螺仪则用于测量航空器的角速度。
这两种传感器组合在一起,可以为航空器的姿态和位置估计提供重要的初始信息。
还有压力传感器,它们可以测量大气压力,从而帮助计算航空器的高度。
另外,空速传感器能够测量航空器相对于周围空气的速度,这对于飞行控制和导航至关重要。
除此之外,航空器上还配备了各种类型的雷达,如气象雷达用于探测前方的气象状况,避免遭遇恶劣天气;而导航雷达则帮助航空器确定自身与地面目标的相对位置。
随着技术的不断发展,光学传感器,如摄像机和激光雷达,也在航空器中得到了越来越广泛的应用。
摄像机可以获取视觉图像信息,用于识别目标和监测飞行环境;激光雷达则能够通过发射激光束并测量反射时间来精确测量距离和生成三维地图。
这么多的传感器,它们各自采集到的数据往往具有不同的特点和精度。
比如,惯性传感器的数据更新频率高,但随着时间的推移会产生累积误差;而压力传感器和空速传感器的测量精度受到环境因素的影响较大。
因此,如何对这些来自不同传感器的多样化数据进行有效的处理和融合,就成为了一个关键的问题。
多传感器数据处理的第一步是数据预处理。
这就像是对刚采摘的蔬菜进行初步清洗和整理一样。
在这个阶段,需要对原始数据进行去噪、校准和归一化处理。
去噪可以去除由于传感器本身的噪声或者外界干扰导致的异常数据点;校准则是对传感器的测量偏差进行修正,以确保数据的准确性;归一化则是将不同量纲的数据转化为统一的标准,便于后续的处理和分析。
测绘技术中的航空遥感数据处理方法
测绘技术中的航空遥感数据处理方法航空遥感数据处理方法在测绘技术中扮演着重要角色。
航空遥感是一种通过航空平台获取地球表面信息的技术手段,多用于地质勘探、土地利用规划、环境监测等领域。
如何高效准确地处理航空遥感数据,成为了测绘技术中的重要问题。
首先,了解航空遥感数据的特点是必要的。
航空遥感数据是通过飞机、卫星等平台获取的高分辨率影像数据,具有数据量大、空间分布广、接受时间短等特点。
这些特点意味着在数据处理过程中需要考虑多种因素,如数据存储、数据传输和数据处理速度等。
然后,选择合适的航空遥感数据处理方法是至关重要的一步。
常见的航空遥感数据处理方法包括图像增强、空间分析、特征提取和分类识别。
图像增强是通过调整图像的亮度、对比度等参数,使图像更加清晰,便于后续处理和分析。
空间分析是利用数学和统计方法,研究地物空间分布规律,以提取地物间的空间关系。
特征提取是指通过数学和图像处理方法,提取出影像中的地物特征,如形状、颜色、纹理等,为地物分类和识别提供依据。
分类识别是指将航空遥感数据中的地物按照一定的标准进行分类,以得到地物的空间分布图,为后续的地物分析提供支持。
此外,航空遥感数据处理方法中还包括遥感图像融合和三维重建技术。
遥感图像融合是指将多幅航空遥感影像融合在一起,形成一幅更为全面和细节丰富的影像,以提高地物分类和识别的准确性。
三维重建技术是利用航空遥感数据中的高程信息,通过数学建模和计算机视觉技术,构建出真实世界中的三维地貌模型,可用于城市规划、地形分析等领域。
此外,航空遥感数据处理方法还需要考虑遥感数据的精度评定和精度控制。
精度评定是指通过对已知地物进行验证,对处理后的遥感数据进行精度检验,以评估其准确性和可靠性。
精度控制是指在航空遥感数据处理的整个过程中,采取措施确保数据的精度符合要求,如采样密度、航线规划等。
综上所述,航空遥感数据处理方法在测绘技术中具有重要意义。
通过了解航空遥感数据的特点,选择合适的处理方法,并考虑精度评定和精度控制等因素,可以实现高效准确地处理航空遥感数据。
飞行器传感器信号处理技术研究
飞行器传感器信号处理技术研究第一章绪论随着无人机和飞行器的快速发展,飞行器传感器的信号处理技术也得到了极大的提升。
传感器信号处理技术是飞行器飞行安全和可靠性的保障,是实现自主飞行的重要手段之一。
在传感器信号处理技术研究中,最重要的是如何将传感器获得的数据转化为有意义的信息,以便飞行器做出正确的响应。
本文将从传感器信号处理技术的基础理论、信号处理流程、常用算法以及应用实例等方面进行研究。
第二章传感器信号处理技术的基础理论传感器信号处理涉及到多个学科领域,比如信号处理、数学、电力电子等。
其中,信号处理是非常重要的一部分。
传感器获取到的数据是一个连续的信号,这些信号需要被离散化后才能进行处理和分析。
常见的离散方式有抽样、量化和编码。
其中,抽样是将连续信号在时间轴上进行离散化,量化是将抽样信号在电平轴上进行离散化,编码是将离散信号进行数字化处理,以方便计算机进行处理和分析。
另外,传感器信号处理技术还需要涉及模拟信号处理的相关理论。
模拟信号是传感器采集到的连续信号,需要经过前置放大、滤波、采样和模数转换等处理步骤后,转换成数字信号。
其中,前置放大是将传感器信号放大到一定的范围内,以便信号采集器对其进行采集,滤波是为了滤除高频噪声,以减小干扰。
采样是将模拟信号转换成数字信号,模数转换是将离散信号转换成数字信号。
第三章传感器信号处理流程传感器信号处理流程主要分为信号采集、信号处理和信号输出三个部分。
其中,信号采集流程包括传感器信号输入、信号放大、信号滤波、信号采样和模数转换等步骤。
信号处理流程包括信号的预处理、分析和计算等步骤,主要以数字信号为处理对象。
最后,信号输出流程将处理好的信号转化成控制量,以实现对飞行器的控制。
第四章常用的传感器信号处理算法常用的传感器信号处理算法主要有滤波算法、自适应滤波算法、谱分析算法等。
其中,滤波算法是指通过滤波器对信号进行滤波处理,以减少噪声干扰。
自适应滤波算法是指根据实际应用环境对滤波器性能进行实时调整,以适应不同的采样环境。
飞行器多传感器数据处理算法优化研究
飞行器多传感器数据处理算法优化研究近年来,飞行器的发展越来越快,飞行安全、航线优化、能源管理等都成为了关注的热点问题。
飞行器的多传感器数据处理算法优化研究,成为了提高飞行效率和安全保障的重要途径。
一、多传感器数据的处理飞行器携带着多种类型的传感器,其中包括了GPS(Global Positioning System,全球定位系统)、IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)等。
这些传感器的作用是实时提供飞行器与周边环境之间的各种数据信息,例如位置、速度、加速度、旋转、姿态等。
由于这些传感器数据是有一定误差和随机干扰的,因此需要进行数据处理以获取更加准确和可靠的数据信息。
传感器数据融合技术是应用于飞行器多传感器数据处理的一种方法。
它是通过采集来自多种传感器的数据集,以及应用数学模型进行数据融合,从而实现对飞行器位置、姿态、速度、加速度等多个方面的综合精确评估。
目前,常用的融合技术有卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波。
二、多传感器数据处理算法的优化在传感器数据处理算法的优化过程中,需要考虑到多个方面的问题。
首先是稳定性和鲁棒性,即传感器在各种不同环境下都能够具有相同的稳定性和鲁棒性。
其次是准确性和精度,即传感器处理数据的准确性和精度需要高。
还有就是处理速度和计算量,即算法的计算速度应该快,计算量应该少。
最后是算法的可重现性和交付和评估,即算法的可重现性需要高,同时也需要评估算法的效果。
在优化多传感器数据处理算法中,需要采用不同的优化手段。
例如,使用合适的加速器硬件可以提高数据处理速度;调整或优化算法的参数可以提高算法的计算准确性和可靠性。
此外,还可以通过采用更高级别的算法架构或基于深度学习的模型,来改进数据处理的效果和准确性。
三、多传感器数据处理算法在飞行器中的运用多传感器数据处理算法在飞行器中的应用非常广泛,在不同领域都有涉及。
例如,在飞行控制领域,通过多个传感器数据的处理和融合,可以实现精准的自动驾驶控制和高效的飞行管理;在飞行状态监控领域,可以使用传感器数据处理算法来实现对飞行器状态的实时监控和预测,从而避免事故的发生;在航空器材维护领域,传感器数据处理算法可以在维护时提供精准的测试和监控,确保性能和质量的稳定。
航空航天行业中的飞行控制系统故障排除常见问题解析
航空航天行业中的飞行控制系统故障排除常见问题解析引言:航空航天行业的飞行控制系统是确保航空器和航天器安全运行的核心关键系统。
然而,由于复杂性和高度技术性,飞行控制系统也会遇到各种故障。
本文将对航空航天行业中飞行控制系统故障排除的常见问题进行解析,以帮助相关人员更好地应对和解决这些问题。
一、传感器故障1. 传感器读数不准确传感器的准确读数对于飞行控制系统的正常运行至关重要。
然而,由于传感器老化、环境变化等原因,可能导致传感器读数不准确。
在这种情况下,应首先检查传感器的连接和供电是否正常。
如果问题仍然存在,可能需要更换传感器或进行校准。
2. 传感器失效当飞行控制系统中的传感器失效时,会引发系统报警或功能故障。
这种情况下,需要及时检查传感器的连接、供电和信号线,排除故障点并更换故障传感器。
同时,应该检查传感器的工作环境是否超过了其技术规格范围,以避免再次故障。
二、执行机构故障1. 电动机或舵机失灵飞行控制系统中的电动机或舵机负责执行航空器的操纵指令。
如果电动机或舵机失灵,将无法准确执行指令,可能导致飞行控制失效。
在遇到这种情况时,应首先检查执行机构的供电和连接情况,确保其正常工作。
如果问题仍然存在,可能需要更换电动机或舵机。
2. 舵面操纵系统故障舵面操纵系统是飞行控制系统中的重要组成部分,用于控制航空器的姿态和飞行方向。
如果舵面操纵系统出现故障,可能会导致姿态和飞行方向的不稳定。
遇到这种情况时,应检查舵面操纵系统的连接、供电和信号线,同时检查舵面的机械部分是否存在故障,确保舵面操纵系统的正常运行。
三、数据链路故障1. 数据传输中断数据链路是飞行控制系统中保证数据传输的关键部分。
如果数据链路中断,将导致数据无法正常传输,影响飞行控制系统的运行。
在遇到类似情况时,应首先检查数据链路的连接和供电情况,确保其正常工作。
同时,需要检查数据链路的信号线是否受到外界干扰,如电磁辐射等。
2. 数据丢失或错误数据丢失或错误可能是由于数据链路传输的干扰或故障导致的。
无人机航摄测量数据快速处理方法探究
摘 要 : 无 人机 低 空 航摄 具有 快速 、 机动 、 灵活 的特 点 , 被 广泛 应 用 于地 形 影像 数据 快 速 采 集 、 滑 坡形 变影 响 分析 等诸 多方 面 本 文以 ux一 4 0 0无 人机 低 空航 根 为研 究对 黎 , 探 宄其 数 据 获取 基 本方 式 , 并采用 P h o t o g c a n 探 究小 区域 航摄 数 据 处 理 的基 本 流程 , 为 无人 机低 空航 摄 测 量 与数 据 处理 提 供 参考 依据
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关键 词 :无人 机航摄 ; 数 据 测 量 ;快速 处理 方 法 中图 分类 号 : P 2 3 】 文 献标 识 码 : A
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新型航空传感器快速处理方法探讨万幼川郑顺义柯涛(武汉大学遥感信息工程学院,武汉市珞喻路129 号,430079)Discussion on Fast Processing Method of New Aerial Remote Sensor Wan Youchuan Zheng Shunyi Ke Tao(School of Remote Sensing and Information Engineering,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China)摘要:本文针对快速发展的新型航空传感器如何进行快速处理问题进行了探讨包括多级并行处理机制、海量航空遥感影像的自动空中三角测量、大尺度三维地形信息精确提取、大区域大比例尺数字影像图智能镶嵌等技术;针对航空摄影过程中的实时处理探讨了实时定位与测姿参数解算、航空遥感影像几何与色彩质量评定、数字影像图实时拼接等技术。
关键词:新型传感器;海量数据;并行计算;实时在线处理;中图法分类号:P237 文献标识码:AAbstract:This paper discusses multi-level parallel processing mechanism, automatic aerial triangulation of massive aerial images, accurate extraction of large-scale three-dimensional terrain information, digital image intelligent mosaic,and also analysis real-time positioning and attitude determination, remote sensing image geometry and color quality assessment, and real-time digital image mosaic for aerial photography process.Key words:new remote sensor; massive data; parallel computing; real-time online processing;随着国内外新型航空传感器快速发展,如三线扫描式的ADS40、80系统、宽幅SWDC、UCD、DMC数字相机在我国开始大范围使用,现有的航空遥感数据生产采用单机、串行的生产作业模式不仅人工干预量大,软件智能化程度低,严重束缚了数码航空影像高效、快速处理,更难以满足突发事件应急响应和多种航空遥感应用发展的需求。
因此,在现阶段对获取的高分辨率航空影数据如何实现快速处理仍然是一个亟待解决的瓶颈问题。
一、海量航空遥感并行快速处理技术新型航空传感器由于获取信息速度快、几何分辨率高其处理的数据量呈几何倍增,需要有效地解决海量航空遥感影像数据的多级并行处理机制、海量航空遥感影像的自动空中三角测量、POS辅助的海量遥感影像无(稀少)控制方位参数精化、大尺度三维地形信息精确提取、大区域大比例尺数字影像图智能镶嵌及海量航空遥感数据自动化处理质量控制等关键技术,实现海量航空遥感快速处理的自动化、并行化和智能化。
1)形成并行计算体系和开放式体系结构研发多机、多核的两级并行处理算法,通过最优化理论和多级优化算法,对任务队列进行了高效合理的自动管理与分配;利用GPU实现了对影像处理过程的硬件加速,实现了持续或者近似100%地利用所有计算机、所有CPU从而使生产效率最大化。
采用共享资源池的分布式调度模式,如图 1所示。
集群计算机作为计算资源,磁盘阵列作为存储资源,二者共同构成资源池,可以为网络中分布的工作站所共享。
服务器集群则用于管理构成共享资源池的各种资源,并对网络中分布的工作站提供必要的资源申请和目录查询等各种服务。
图 1 共享资源池的分布式调度图 2 网络并行处理计算的一般流程图 2为网络并行处理计算的一般流程。
系统根据自动化处理与人工编辑作业相分离的设计原则,将测绘生产中自动化算法设计成基于网络的并行处理程序。
将处理对象分解为影像、模型、航带等,鉴于遥感影像的海量数据特点,任务分解时需要合理选择并行处理粒度,尽量避免由于网络结点间大数据传输引起的系统效率下降。
确定并行处理的任务粒度后,建立整个处理任务的任务列表达到系统负载均衡。
2)面阵/线阵影像空三自动匹配针对框幅式中心投影的传感器所获取的影像其数据是按设计的航带和曝光点获取的在物理存储上互相独立的单幅影像,匹配的并行计算应以各立体像对和航带为单元,对测区影像的匹配任务进行并行计算的子任务划分每台刀片服务器为一个计算节点,各计算节点同时对各单航带影像进行航带内的匹配和转点。
搜索应遵循以下原则:(a)增大匹配的搜索范围,以确保同名点位于搜索范围内;(b)物体表面连续光滑的假设在宏观上不成立,应保证所有目标点的匹配之间的独立性,即每个目标点的搜索范围应均等。
(c)在大范围搜索情况下,为了提高匹配的速度,并保证匹配的成功率和可靠性,应采用基于多级金字塔影像和由粗到细的匹配策略。
(d)几何约束条件与局部连续光滑约束条件依然是必要的。
线阵影像的物理存储是以条带为单元,即一个条带的影像存储在一个大的文件中。
如一个航带的三线阵影像包括前视、下视和后视三个条带的影像数据,各视的条带数据分别独立存储在一个大文件中。
因此三线阵影像空三自动匹配的并行计算必需先将三线阵影像在逻辑上划分为若干块,然后以逻辑块作为子任务发送给集群计算机的多个计算节点进行并行匹配。
3)三维地形信息快速提取多特征匹配使数字表面模型可以更好的反映地形地貌特征,匹配算法在传统特征点匹配的基础上增加了直线和曲线特征(用来表示地形特征线,如道路、山脊和建筑物边缘等)的匹配。
将传统的特征点整体松弛匹配也扩展为点、线特征的混合松弛匹配,除此以外,在点、线混合松弛过程中,三角网是一种非常高效的数据结构用于确定某个匹配点邻域中的松弛点。
为了提高匹配的成功率,同时抑制误匹配率。
除了最高一级金字塔影像以外,其余每一级金字塔影像(包含原始影像)匹配时都要根据上一级金字塔影像的匹配结果和影像的纹理特征对匹配参数进行自适应的调节。
其中匹配参数包括影像相关窗口的大小、物方搜索范围、相关系数阈值以及特征点提取格网的大小等等。
例如对于平坦地形,相应的物方搜索范围就需要小一些,而特征点提取格网则可以适当大一些;又例如影像上纹理特征比较匮乏的区域(水域或阴影区域),就应当适当增大相关窗口和提高相关系数阈值等。
4)正射影像制作正射影像制作中常用的遥感影像匀光处理包括补偿法和滤波法。
补偿法中可以通过数学模型模拟,也可以通过低通滤波的方式来反映影像亮度变化,然后再对影像不同部分进行不同程度的补偿,从而获得亮度、反差均匀的影像。
对于DMC、ADS40等特定相机拍摄影像,使用相应的数学模型模拟相机成像造成的不均匀光照现象;对于其他情况的不均匀光照,目前常用传统光学晒印中的MASK匀光,使用低通滤波结果模拟影像亮度变化。
滤波法中常用的是Wallis 滤波器,将影像局部均值和方差调整至给定的均值和方差,使影像不同位置处的灰度均值和灰度方差具有近似相等的数值,以达到匀光效果。
快速镶嵌技术以BBI文件的小块为基本镶嵌单元,寻找每一小块与单幅正射影像中心点(或者影像的摄站坐标)的最小距离,以最小距离所对应的单幅正射影像作为该小块的纹理填充源进行快速填充,该方法实际上与基于Voronoi图的镶嵌方法类似。
给出镶嵌线的初始位置,然后再人工修改镶嵌线以避免穿过房屋,树木等高出地面的地物或者灰度差异大的区域。
目前数码航空影像已经成为航测生产最主要的数据来源,其高重叠度,大比例尺特征大大增加了正射影像镶嵌处理的工作量。
可以利用蚁群算法来实现镶嵌线的自动检测。
二)航空摄影实时在线处理技术面向航空遥感系统快速发展及实时信息提取的需求,解决航空遥感数据实时检测与监控关键技术,研究数码航摄仪与定位定向系统集成、实时定位与测姿参数解算、数字影像图实时拼接、航空遥感影像几何与色彩质量评定等技术,建立机上实时检测与处理,服务于航空遥感质量保障、快速响应、实时监控与指挥决策等应用。
1)机上航空传感器位置姿态实时解算技术研究机上航空遥感快速处理硬件集成技术,通过国产自主航空数码相机及POS系统集成技术,实现机上数据处理设备的快速通信与调度,利用机上实时处理硬件平台,实现机上GPS摄站坐标数据的高精度实时处理,IMU姿态数据实时解算与输出。
图3所示主要包括信息采集、时间同步、坐标转换、IMU和GPS数据实时联合解算、外方位元素内插与改正等主要环节。
图3 机上位置姿态数据实时解算流程图2)航空遥感影像几何质量实时评定在航空影像数据采集过程中,由于天气和飞行计划等因素的影响,可能存在漏拍、影像重叠度不够、旋偏角过大等情况,如能在飞行过程中实时计算出航摄漏洞区域,指导实时补飞,则可以大幅节省数据获取成本。
采用影像所对应的外方位元素来计算相关的数据,根据规范要求的最小航向、旁向重叠度、各条航带的航偏角等参数,对航摄区域数据进行质量评定和分级,对几何质量不合格地区的信息进行综合分析,为制定最优航摄补拍方案提供数据。
航空遥感影像几何质量实时评定首先读入航摄遥感影像以及解算的定位定姿的数据。
为保证实时处理的需要,采用通过实时解算得到的定位定姿的数据来计算重叠度、旋偏角、航线弯曲度。
首先通过外方位元素角元素将倾斜影像置平,然后根据外方位线元素确定置平后的水平影像的缩放参数,以上两步可以合为一步完成以降低系统处理的时间,通过统计相邻影像重叠的像素数来计算相邻影像的重叠度,整个区域的重叠度图。
3)航空遥感影像色彩质量实时评定航空摄影影像的质量关系到内业数据处理的效率与成果质量,影像数据模糊会导致空三精度与立体测图精度下降,颜色质量差导致DOM制作过程中编辑工作量大,DOM成果观感差。
航空摄影时应保证影像内容清晰、亮度对比度适中、色调饱和、无大面积阴影区域、无云与云影等,同时还应保证相邻影像之间的色调基本一致。
需要研究确定描述影像质量的定性与定量指标(包括信息熵、信噪比、均值方差、平均梯度、灰度动态范围、亮度空间分布均匀度与颜色空间分布均匀度等),阴影检测与云量实时估计等算法。
通过对阴影特性进行分析,选取能够有效检测阴影的特征组合,改进了Otsu阈值算法,可以自动获取各特征的合适阈值,实现阴影的自动检测,如图4所示;并提出了改进的Wallis滤波阴影补偿策略,突出阴影区域的地物信息,实验结果表明,该检测算法简单有效,精度和适用范围均得到有效提高,阴影补偿效果明显,真实再现了被阴影遮蔽的地物细节。