测量船遥测数据处理方法研究
光学遥感图像舰船目标检测算法研究

光学遥感图像舰船目标检测算法研究光学遥感图像舰船目标检测算法研究随着遥感技术的发展,光学遥感图像的应用越来越广泛,其中,舰船目标检测是其中的一个重要研究方向。
在军事、海事、气象等领域,舰船的位置和数量信息是至关重要的。
本文将介绍一种基于卷积神经网络的光学遥感图像舰船目标检测算法。
该算法通过将原图像分为多个区域进行遍历,采用神经网络将像素点分类为舰船或背景两类。
在网络训练阶段中,将数据集中的图像归一化处理,并对像素进行标注,将其分类为舰船或背景。
采用交叉熵误差函数进行网络训练,在模型训练完成后,通过在测试集上的预测,进行模型准确性的评估。
在实现过程中,首先进行图像预处理,包括图像归一化、图像增强等操作,提高图像质量。
其次,将图像通过滑动窗口的方式进行分块处理,得到多个子图像。
然后将每个子图像输入到训练好的神经网络中进行分类,得到舰船位置信息。
最后,在舰船位置信息上进行非极大值抑制,消除多余的舰船位置,得到最终的舰船目标检测结果。
该算法的优点在于能够自适应地处理具有不同尺度的舰船目标,同时将图像分块处理,减少运算量,提升检测效率。
此外,采用卷积神经网络进行分类,能够有效地提高模型的鲁棒性和准确性。
本文介绍了一种基于卷积神经网络的光学遥感图像舰船目标检测算法,并在实验中验证了其有效性。
随着计算机技术和遥感技术的发展,类似的算法还有很大的应用潜力。
相关数据:光学遥感图像数据、舰船目标检测算法预测结果数据、真实舰船位置数据、模型准确率数据。
这些数据的分析和统计能够提供模型的表现和预测结果的质量信息。
下面对这些数据进行分析:光学遥感图像数据:光学遥感图像是舰船目标检测算法的输入数据,其质量和分布会对模型的表现产生影响。
通过对光学遥感图像数据的统计分析,可以发现遥感图像数据存在不同尺寸、亮度、对比度的差异,需要对图像进行预处理和增强,以提高模型的准确性。
另外,光学遥感图像数据的分布也具有空间相关性,需要考虑空间信息的影响。
基于船舶卫星遥感图像的目标特征算法
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基于船舶卫星遥感图像的目标特征算法船舶卫星遥感图像是指使用卫星对海洋环境进行拍摄,以获取海洋中船舶的图像信息。
因为船舶通常在比较远的海域上,通过卫星遥感图像可以实现对这些船舶的快速掌握和有效监视,因此船舶卫星遥感图像在海洋监测和管理中具有广泛的应用前景。
本文将基于船舶卫星遥感图像,介绍一种目标特征算法,以实现对船舶的自动识别和分类。
目标特征算法的核心是对船舶的特征数据进行提取和建模,通过这些特征值的比较和分析,实现对船舶的精确识别。
在船舶卫星遥感图像中,需要提取的特征主要包括船舶的大小、颜色、形状、纹理等,这些特征值的变化将对船舶的识别产生明显的影响。
因此,在特征提取阶段需要考虑如下几个方面:1.图像预处理:对卫星遥感图像进行预处理,主要包括去噪、图像增强、锐化等,以确保特征值具有良好的稳定性和可靠性;2.船舶分割:在卫星遥感图像中利用目标分割算法,将船舶与其他背景进行分离,得到船舶的区域;3.特征提取:对船舶的区域进行特征提取,主要包括大小、颜色、形状、纹理等方面的特征值,将这些特征值进行整合和建模,形成目标特征集合;4.特征选择:对目标特征集合进行筛选和选择,选取对于分类和识别具有较好效果的特征值,提高特征集合的区分度和准确性。
基于以上几个方面,可以建立一种基于船舶卫星遥感图像的目标特征算法,实现对船舶的准确识别和分类。
该算法主要步骤如下:1.图像预处理:对卫星遥感图像进行预处理,主要包括去噪、图像增强、锐化等操作,以提高图像的质量和特征值的准确性;2.船舶分割:在卫星遥感图像中通过目标分割算法,将船舶区域与背景相分离,得到船舶的图像数据;3.特征提取:通过颜色分布分析,得到船舶的颜色特征;通过纹理特征分析,得到船舶的纹理特征;通过形状特征分析,得到船舶的形状特征;通过大小特征分析,得到船舶的大小特征;将这些特征值进行整合和建模,形成目标特征集合;4.特征选择:对目标特征集合进行筛选和选择,选择对分类和识别具有较好效果的特征值,提高特征集合的区分度和准确性;5.模型训练:利用已知的船舶样本数据集,对建立好的目标特征集合进行模型训练,生成船舶识别分类器;6.目标检测:利用生成的船舶分类器,对未知卫星遥感图像进行自动识别和分类,获得船舶的目标检测结果。
《船只目标多传感器数据融合算法研究》范文

《船只目标多传感器数据融合算法研究》篇一一、引言随着海洋经济的快速发展和海洋资源的日益重要,船只目标的监测和识别技术显得尤为重要。
多传感器数据融合技术作为一种有效的信息处理手段,在船只目标监测和识别中发挥着重要作用。
本文旨在研究船只目标多传感器数据融合算法,以提高船只目标的监测和识别精度,为海洋资源的合理开发和利用提供技术支持。
二、背景及意义船只目标多传感器数据融合是指将来自不同传感器(如雷达、红外、可见光摄像头等)的数据进行综合处理,以获得更准确、全面的船只目标信息。
这种技术可以有效地提高船只目标的监测和识别精度,对于海洋资源的开发、海洋环境的保护、海上安全等方面具有重要意义。
三、相关技术综述目前,多传感器数据融合技术已经广泛应用于军事、民用等领域。
在船只目标监测和识别方面,多传感器数据融合技术可以通过融合不同传感器的数据,提高目标的检测和识别能力。
同时,随着人工智能、机器学习等技术的发展,多传感器数据融合算法也在不断优化和改进。
四、船只目标多传感器数据融合算法研究4.1 算法原理船只目标多传感器数据融合算法主要包括数据预处理、特征提取、数据融合和目标识别四个步骤。
首先,对不同传感器的数据进行预处理,包括数据格式的统一、噪声的消除等;然后,提取出各个传感器的特征信息;接着,利用数据融合算法将不同传感器的特征信息进行融合,得到更加准确、全面的船只目标信息;最后,通过目标识别算法对融合后的数据进行识别和分类。
4.2 算法实现船只目标多传感器数据融合算法的实现需要借助计算机技术和相关软件工具。
首先,需要采集不同传感器的数据,并进行预处理和格式转换;然后,通过特征提取算法提取出各个传感器的特征信息;接着,利用数据融合算法将不同传感器的特征信息进行融合,得到融合数据;最后,通过目标识别算法对融合数据进行处理和分类,得到最终的船只目标信息。
4.3 算法优化为了提高船只目标多传感器数据融合算法的准确性和效率,需要进行算法优化。
海岸线变迁监测中的遥感测绘方法
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海岸线变迁监测中的遥感测绘方法海岸线是陆地和海洋的交界线,是地球表面最活跃和变化最频繁的地区之一。
海岸线的变迁对于生态环境、经济发展和人类居住有着重要的影响。
因此,监测海岸线的变迁是一项十分重要的工作。
遥感测绘方法在海岸线变迁监测中发挥着关键作用。
遥感测绘方法是利用卫星、航空器和无人机等遥感平台获取地表信息的一种技术手段。
在海岸线变迁监测中,遥感测绘方法可以通过获取海岸线的卫星影像和地形数据,并结合地理信息系统(GIS)进行分析,实现对海岸线变迁的精确监测。
首先,卫星影像是海岸线变迁监测的重要数据来源。
由于卫星的全球覆盖能力和高分辨率成像能力,可以提供大范围、高精度的地表影像。
通过对不同时间段的卫星影像进行比对分析,可以观察到海岸线的变化情况。
例如,利用多时相的高分辨率卫星影像,可以观测到海岸线的侵蚀和退缩现象,评估海岸线的稳定性。
其次,地形数据对于海岸线变迁监测也起到了关键作用。
地形数据包括数字高程模型(DEM)、层析成像和激光雷达测量等。
这些数据能够提供海岸线及其周边地区的地形信息,如海岸线的高度、斜坡和地势起伏等。
通过与卫星影像结合,可以更准确地分析海岸线的变迁情况。
例如,利用激光雷达测量技术,可以获取高密度的地形数据,从而对海岸线的变迁进行精细的量化和分析。
此外,地理信息系统(GIS)的应用也为海岸线变迁监测提供了强大的支持。
GIS将遥感数据、地形数据和相关地理信息进行整合和分析,实现对海岸线变迁的空间分析和模拟。
通过建立合适的数据模型和分析算法,可以预测未来海岸线的变化趋势,并为海岸线规划和管理提供科学依据。
例如,通过GIS技术可以模拟不同因素对海岸线变迁的影响,如海平面上升、人类活动和自然因素等,为决策者提供合理的海岸线变迁管理方案。
在海岸线变迁监测中,遥感测绘方法还能够提供一些其他的信息。
例如,海洋环境监测可以通过遥感技术获取海洋水质、悬浮物浓度和海洋生态信息,为海岸线变迁的原因分析提供依据。
遥感数据处理的基本步骤与技巧
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遥感数据处理的基本步骤与技巧遥感技术作为一种获取地球表面信息的重要手段,被广泛应用于农林牧渔、城市规划、环境监测等领域。
而遥感数据的处理和分析则是有效利用遥感信息的关键环节。
本文将介绍遥感数据处理的基本步骤与技巧,以帮助读者更好地应用遥感数据。
一、数据获取遥感数据的获取是遥感数据处理的第一步。
常用的遥感数据包括航空影像、卫星影像和激光雷达数据。
在选择遥感数据时,需根据具体的研究目标和需求,选择适合的数据类型和分辨率。
而对于不同类型的遥感数据,其获取的方法也有所不同。
例如,航空影像可以通过航拍或无人机获取,卫星影像可以通过遥感卫星获取。
二、数据预处理数据预处理是遥感数据处理的重要环节。
通过对遥感数据进行校正和增强,可以提高数据的质量和可用性。
常见的数据预处理步骤包括辐射校正、大气校正、几何纠正和镶嵌拼接。
辐射校正是将原始遥感数据转化为能量辐射亮度值,大气校正是去除大气散射和吸收的影响,几何纠正是将图像投影到地面坐标系,镶嵌拼接是将多个遥感图像拼接成一个完整的图像。
三、特征提取特征提取是遥感数据处理的关键环节之一。
通过对遥感图像中的特征进行提取和分类,可以获取地表覆盖类型、土地利用状况等信息。
常用的特征提取方法包括阈值分割、数学形态学、边缘检测和纹理分析等。
例如,通过采用基于阈值分割和数学形态学的方法,可以将遥感图像中的建筑物和道路等目标进行提取和分类。
四、数据分析数据分析是利用遥感数据进行研究和应用的重要环节。
通过对遥感数据的统计分析、模型建立和空间分析,可以揭示地表变化、环境演变等规律。
常用的数据分析方法包括主成分分析、分类与回归树、遥感时序分析和地形分析等。
例如,通过主成分分析方法,可以从遥感图像中提取出主要的波段特征,进而分析地表覆盖类型的空间分布和变化趋势。
五、结果验证结果验证是遥感数据处理的最后一步,也是决定数据处理结果可靠性的关键环节。
通过与实地调查和已有数据的对比,可以评估遥感数据处理的准确性和可信度。
海洋运输中的船舶航行数据模拟与分析
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海洋运输中的船舶航行数据模拟与分析为了更好地提高海洋运输的效率和安全性,船舶航行数据模拟与分析成为了一个重要的课题。
通过模拟和分析航行数据,我们可以更好地了解船舶的运行情况、预测可能出现的问题,并采取相应的措施来避免潜在的风险。
本文将探讨船舶航行数据模拟与分析的方法和应用。
一、船舶航行数据模拟的方法船舶航行数据模拟是一种以船舶航行数据为基础,通过建立数学模型和计算机仿真来模拟船舶在海洋环境中的运行情况的方法。
其基本步骤如下:1. 数据采集:通过各种传感器和设备获取船舶的航行数据,包括位置、速度、航向、倾斜角度等。
2. 数据处理:对采集到的原始数据进行处理,包括清洗、校正、滤波等。
确保数据的准确性和可靠性。
3. 建立数学模型:根据船舶的特性和运行规律,建立相应的数学模型。
模型可以包括船舶的力学模型、操纵模型、环境模型等。
4. 参数设置:根据实际情况,设定模型中的参数值。
这些参数值可以根据历史数据、专家经验或者其他方法确定。
5. 模拟计算:利用计算机程序对建立的数学模型进行模拟计算。
通过不同的输入条件,计算模型在不同情况下的航行状态和性能。
二、船舶航行数据模拟的应用1. 航行安全评估:通过船舶航行数据模拟,可以对船舶在不同环境条件下的航行安全性进行评估。
包括航行路线的选择、船舶的稳定性、避碰规则的遵守等方面。
通过模拟和分析,可以提前发现潜在的危险因素,并采取相应的措施来避免事故的发生。
2. 航行性能优化:通过模拟和分析船舶的航行数据,可以了解船舶的性能特点和问题所在。
比如航速、燃油消耗、排放量等方面。
通过优化船舶的航行条件和操作策略,可以提高航行效率,降低运输成本,减少对环境的影响。
3. 船舶设计改进:通过模拟和分析不同设计参数对船舶性能的影响,可以指导船舶的设计改进。
比如船体结构的优化、动力系统的改进、舵系统的设计等方面。
通过模拟和分析,可以减少设计和试验的成本和工作量,提高设计效率和质量。
三、船舶航行数据分析的方法船舶航行数据分析是基于收集到的船舶航行数据进行统计和分析的方法。
海洋遥感数据处理的常见问题与解决方法
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海洋遥感数据处理的常见问题与解决方法海洋遥感是指利用遥感技术获取和分析海洋相关信息的一种方法。
通过使用各种传感器获取的海洋遥感数据,可以了解海洋表面的温度、色彩、盐度、浊度、叶绿素等多种参数,从而对海洋生态环境进行监测与评估。
然而,在海洋遥感数据处理过程中,许多常见问题可能会妨碍数据的准确性和可靠性。
本文将讨论这些问题,并提供相应的解决方法。
1. 云覆盖问题在使用卫星遥感数据时,云覆盖是一个常见的问题。
云的存在会导致海洋图像模糊,难以获取准确的海洋参数。
为了解决这个问题,可以利用多谱段遥感卫星数据和云检测算法进行云的识别和去除。
常用的云检测算法包括阈值法、比值法和物理法等。
同时,还可以采用多时相数据融合技术来填补云缺失的像素,从而得到更完整的海洋图像。
2. 大范围遥感数据处理问题海洋是一个广阔的环境,往往需要几个或更多的遥感图像来覆盖整个区域。
在处理大范围海洋遥感数据时,数据量庞大,处理速度较慢。
为了解决这个问题,可以使用分布式计算和并行处理技术。
分布式计算可以将任务分解成多个子任务,由多个计算节点同时处理,大大提高了数据处理的效率。
并行处理技术可以同时处理多个像素点,加快了数据处理的速度。
3. 原始数据质量问题海洋遥感数据的质量问题可能会导致处理结果不准确。
例如,传感器噪声、辐射校正误差、大气校正等因素都会对数据质量产生影响。
为了解决这个问题,可以采用数据预处理方法来提高数据质量。
例如,噪声滤波可以去除传感器噪声,辐射校正可以校正辐射误差,大气校正可以消除大气遮挡效应。
此外,还可以使用不同传感器的数据进行交叉校正,提高数据的准确性。
4. 多源数据融合问题海洋遥感数据通常来自于不同的传感器、不同的平台和不同的时间。
如何有效地将这些数据进行融合,提高数据的空间和时间分辨率,是一个挑战。
为了解决这个问题,可以使用影像融合技术。
影像融合技术通过利用多传感器和多时相数据,将不同来源的数据融合到一张图像中。
一种船舶轨迹预测方法包括
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一种船舶轨迹预测方法包括
以下是一种船舶轨迹预测方法的概述:
1. 数据收集:从船舶上搜集各种传感器数据,包括位置、速度、航向、加速度等。
2. 数据预处理:对收集到的数据进行预处理,包括去除异常值、填补缺失值、纠正噪声等。
3. 特征工程:根据收集到的数据,提取一些与船舶轨迹预测相关的特征,如加速度变化率、航向变化率等。
4. 数据划分:将数据集划分为训练集和测试集,一般采用时间序列的方式划分,前期数据用于训练,后期数据用于测试。
5. 模型选择:选择适合船舶轨迹预测的机器学习模型,如线性回归模型、决策树模型、支持向量机模型等。
6. 模型训练:使用训练集对选定的机器学习模型进行训练,通过优化模型参数使其能够更好地拟合训练数据。
7. 模型评估:使用测试集对已训练好的模型进行评估,计算预测结果与实际结
果之间的误差指标,如均方根误差、平均绝对误差等。
8. 模型优化:根据模型评估结果,对机器学习模型进行优化,调整模型参数以提高预测准确性。
9. 轨迹预测:使用优化后的机器学习模型对新的船舶轨迹进行预测,得到预测的位置、速度等信息。
10. 模型更新:随着新的数据不断收集,可以周期性地使用更多的数据对模型进行更新,以适应实际情况的变化。
这种船舶轨迹预测方法基于机器学习技术,通过对船舶数据的分析和建模,利用历史轨迹信息来预测未来的轨迹。
通过不断优化模型和更新数据,可以不断提升预测准确性和稳定性。
测绘技术中的海洋遥感数据处理方法
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测绘技术中的海洋遥感数据处理方法海洋遥感数据处理方法在测绘技术中扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步,利用卫星等遥感技术获取大范围、高分辨率的海洋数据已成为现实,这为海洋测绘提供了更加精确和全面的数据支持。
在这篇文章中,我将介绍几种常用的海洋遥感数据处理方法。
一、图像预处理海洋遥感数据通常包含一定的噪声和杂波,因此在进行后续处理之前,需要对图像进行预处理。
常见的预处理方法包括去噪、辐射校正和几何纠正。
去噪主要利用滤波算法去除图像中的杂波,提取目标信息。
辐射校正则是通过对图像进行辐射定标,将原始图像转化为辐射定标系数,使得图像的亮度和反射率能够准确地反映海洋表面的特征。
几何纠正则是通过校正图像的几何形状和位置,使得图像的几何变换与地理坐标一致。
二、海洋特征提取海洋遥感图像中含有丰富的目标信息,如海洋水质、水温、水色等,而这些信息的提取是海洋遥感数据处理的重要任务之一。
常见的海洋特征提取方法包括目标检测、分类和跟踪。
目标检测通过使用目标检测算法,识别出图像中的目标,并对目标进行分割和定量分析。
分类则是将目标按照其特征进行分类,如将图像中的海浪、河流、云层等进行分类。
跟踪则是通过目标的时序信息,对目标进行跟踪和监测,以便获取目标的运动轨迹和时空变化规律。
三、海洋遥感图像拼接海洋遥感图像通常由多个不同卫星采集的图像片段组成,拼接这些图像片段可以形成一幅较大范围的全景图像。
海洋遥感图像的拼接涉及到图像的几何校正和像素匹配等问题。
几何校正旨在通过对图像进行几何变换,使得不同图像之间的几何形状和位置保持一致。
像素匹配则是通过图像匹配算法,找到图像之间的对应关系,以便实现图像的无缝拼接。
四、海洋变化监测海洋遥感数据的宝贵之处在于它可以提供海洋区域的动态变化信息。
通过对多时相的海洋遥感数据进行分析和处理,可以实现对海洋变化的监测和分析。
海洋变化监测一般包括海洋植被的生长变化、海洋边界的演变、海岸线的退缩等。
常见的海洋变化监测方法包括变化检测和变化分析。
论文专区▏无人水面测量艇研制技术(二):测量设备加装及无线数据传输技术
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论文专区▏无人水面测量艇研制技术(二):测量设备加装及无线数据传输技术【编者按】通过在无人水面测量艇加载测深、侧扫等测量设备,结合无线数据传输技术即可实现在岸边或母船上对无人测量艇的操控,达到水深测量全过程的自动化、智能化。
论文综合考虑测量艇各舱室的配重情况,提出了具体的测量设备加装设计方案,针对测量设备众多、接口复杂、集成难度大的难题,采用了基于串口转换软件的远程控制技术结合无线数据传输的方案,实现了通过岸台基站即可直接对船台测量设备进行实时监控及参数设置调整。
本文发表在《海洋测绘》2016年第3期上,现编发给朋友们阅读了解。
黄贤源,男,福建泉州人,工程师,博士,主要从事多波束水深测量数据处理研究。
文/黄贤源陆秀平邓凯亮吴太旗暴景阳一、引言无人水面艇(USV)是一种无人操作的水面舰艇,主要用于执行危险以及不适于有人船只执行的任务,通过植入不同的任务模块,无人水面艇可以执行不同的任务,拓宽了无人水面艇的应用范围[1]。
例如将IP摄像头加装在USV上即可对港口进行监控,保障港口和航道的安全,这种模式能移动的执行监控任务,及时地传输拍摄到的画面及视频到控制台,克服了固定摄像机视频监控系统的缺点;配备水质采样设备的USV能实时进行远程采样监测,而且不受地理环境、气候、天气等因素的制约,在一些受到吃水深度影响的浅水区域,这种作业模式往往更为便捷有效,将水质采样设备更换为水文勘察仪器即可实现水域的水文观测。
无人水面测量艇主要针对港口、岛礁周边浅水区域水深测量的特点进行研制,其主要任务是在常规水深测量手段受限的条件下,可以快速机动高效地实施水深测量,因此无人水面测量艇加载的测量设备包括双频测深仪、侧扫深纳、高精度的GNSS定位设备、声速剖面仪、电子罗盘、北斗通信终端、船台采集工控主机等测量设备。
文章综合考虑测量艇各舱室的配重情况,提出了具体的测量设备加装设计方案,为了实现通过岸台基站即可对无人水面测量艇及船台测量设备进行操控,采用了基于串口转换软件的远程控制技术结合无线数据传输的方案。
运用测绘技术解决船舶导航中的航速计算问题
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运用测绘技术解决船舶导航中的航速计算问题导航是船舶安全航行的关键环节,而航速计算是保证航行正常进行的重要参数之一。
船舶导航中的航速计算问题一直以来都是一个备受关注和研究的话题。
随着测绘技术的不断发展和创新,越来越多的先进方法被引入到解决船舶导航中的航速计算问题中。
首先,利用遥感技术进行航速计算是近年来的一项重要成果。
通过遥感技术,可以对海洋表面的波浪特征进行实时观测和测量。
船舶在行进中所受到的波浪的影响是无法忽视的,航速计算需要考虑到波浪对船舶速度的影响。
利用遥感技术能够准确获取到波浪的相关信息,从而对波浪对船舶速度产生的影响进行准确计算。
这种方法可以极大地提高船舶导航中航速计算的精度和准确度。
其次,利用全球卫星导航系统进行航速计算是另一种较为常见的方法。
全球卫星导航系统,如GPS和GLONASS等,可以提供精准的位置信息。
通过实时获取船舶的位置信息并进行连续计算,可以得到船舶的航程和耗时。
进而,通过这些数据可以计算出船舶的平均航速。
这种基于卫星导航系统的航速计算方法不仅可以快速、准确地获得航速数据,还可以提供实时导航和位置服务,为船舶导航提供了全方位的支持。
此外,利用测量设备进行航速计算也是一种传统但有效的方法。
通过在船舶上安装航速计等测速设备,可以直接测量船舶的实际航速。
这种方法的优势在于实时性和精确性较高,但缺点在于相对繁琐和成本较高。
但随着技术的不断进步和设备的先进化,航速计算设备已经变得更加精密化和易于使用,因此在一些特定的航行任务中仍然是一个重要的航速计算手段。
综上所述,运用测绘技术解决船舶导航中的航速计算问题具有多种方法和途径。
无论是利用遥感技术、全球卫星导航系统,还是使用测量设备,都可以有效地解决船舶导航中的航速计算问题。
当然,针对具体导航任务的要求和条件,选择合适的方法进行航速计算是至关重要的。
相信随着技术的不断创新和发展,更多先进的方法将会被应用于船舶导航中的航速计算问题中,为船舶安全航行提供更可靠的保障。
潮汐观测技术简介与数据处理方法解析
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潮汐观测技术简介与数据处理方法解析潮汐是大自然中一种规律的现象,由月亮和太阳的引力作用产生。
它对于海洋的运动、河流的涨落以及海岸线的变化具有重要影响。
为了研究潮汐的规律和变化,科学家们发展了一些潮汐观测技术,并且提出了一些数据处理方法。
潮汐观测技术主要有三种:浮标观测、厄普森浮标观测和卫星测高。
浮标观测是最基本的潮汐观测方法之一。
科学家将一根浮标放置在待观测的水域中,然后通过记录浮标上升和下降的高度来测量潮汐。
这种方法简单易行,成本相对较低,适用于较小范围的测量。
然而,它的缺点是需要频繁更换浮标的位置,且无法在远离岸边的深海进行观测。
厄普森浮标观测是一种相对精确的潮汐观测方法。
在这种方法中,浮标上安装了一个压力传感器,可以测量海水的压力变化,从而计算出潮汐的高度。
这种方法的优点在于可以长期稳定地观测潮汐,并且能够在远离岸边的深海进行观测。
然而,由于需要专业设备和技术支持,所以成本较高,适用范围有限。
卫星测高是一种先进的潮汐观测方法。
它利用卫星高度计测量海平面的变化来推断潮汐的高度。
这种方法可以在全球范围内进行观测,并且具有较高的精确度。
然而,由于需要卫星和测高设备的支持,所以成本极高,只有一些大型研究机构和国家才有能力进行这种观测。
除了潮汐观测技术,科学家们还提出了一些数据处理方法来解析潮汐数据。
潮汐数据的处理方法主要包括频率分析、谱分析和数据拟合三种。
频率分析是一种常用的数据处理方法。
它通过对观测到的潮汐数据进行频谱分析,找出其中的主要周期和振幅。
通过这种方法,科学家们可以确定潮汐的周期和强度,进而研究潮汐的规律和变化。
谱分析是一种较为复杂的数据处理方法。
它可以将观测到的潮汐数据分解成不同波段的波动信号,从而更好地了解潮汐的变化规律。
谱分析可以提供更详细、更精确的潮汐数据,并且能够识别出潮汐的谐波分量。
数据拟合是一种常用的数据处理方法。
它通过将观测到的潮汐数据与已知的数学模型进行比较,找出最匹配的模型参数,从而推断出潮汐的规律和变化。
船载遥测设备海上动态标校方法
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引言
通 常船 载 遥 测 设 备 必 须 定 期 进 行坞 内
标校 ,以获取精确的轴 系误差参数和 角度 零位 ,并进行坐标 取齐 ,这样才能在 引导 数据 的 引导 下 精 确 指 向 等 待 点 ,及 时 发 现
1检标校结果 。 2 .技术特点
真实值来标校遥测设备。动态标校时需要
时 间 统 一 系 统 、 惯 性 导 航 系 统 ( 称 惯 简
一
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导) 、变形测量 系统 、中心计算机 、精 密雷 r 达 、遥 测 设 备 同 时 开 机 ,施 放 信标 球 } 后 ,雷 达 反 射 式 跟 踪 , 遥 测 设 备 无 线 电
过在海上跟踪信标球 、校飞飞机和航 天器 的方法来实现对船载遥测设备的动态标校。
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( ) l 动 态标校 方 法 ,讨论 了角度 零位 、轴 2
据 处理 结 果 。
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1 基本原理
精密雷 达 测量精 度很高 ,约是 遥测 设备测量精度的 l 倍 ,而工程应用 中规定 0 的比较标准与被鉴定设备的精 度之 比值小 于 l 3即可,因而完全可以用精密雷达 角 / 度数据做 为比较基准。并且精密雷达标 校
l不能采用反向法标校,难以消除重力下
垂
、
大 气 传 播 和 大 盘 不 水 平 引 入 的 误
进 行仰 角大 气折射 误差 修正 。 对遥测 角 度数据 仅进 行角误差 电压修 正 。 最 后在 惯导 甲板坐标 系中 ,通 过精
船舶轨迹数据处理与异常检测研究
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船舶轨迹数据处理与异常检测研究随着航运业的高速发展,船舶轨迹数据成为了海洋科学和船舶管理中不可或缺的重要资源。
船舶轨迹数据包含了船舶在海上的行驶路径、速度、航向等关键信息,通过对这些数据的处理和分析,我们可以获得有关航线规划、船舶安全、海洋环境保护等方面的有益信息。
同时,船舶轨迹数据中也可能存在异常情况,例如船舶与船只相撞、船舶在无法预料的区域停留等,因此,对船舶轨迹数据进行异常检测也显得尤为重要。
船舶轨迹数据处理是对船舶在海上行驶路径进行有效提取和分析的过程。
首先,在数据处理之前,需要对原始船舶轨迹数据进行清洗和去噪处理,以排除因为测量误差和设备问题导致的异常点。
清洗和去噪后,可以使用实时定位系统(RTLS)或全球卫星定位系统(GNSS)等工具准确测量船舶的位置,通过这些测量数据,我们可以绘制出船舶的行驶路径。
同时,还可以通过数据聚类等技术将相似的船舶轨迹归为一类,进而推断出船舶的用途、航线规划等信息。
此外,数据处理还包括对船舶的速度、航向等参数的计算和分析,以便更好地理解船舶的行驶特征。
异常检测是指对船舶轨迹数据中的异常情况进行识别和分析的过程。
船舶轨迹数据中的异常情况可能包括船舶与其他船只的相撞、船舶在禁止行驶区域出现、航速远超正常水平等。
为了实现对异常情况的检测,可以采用统计学方法、机器学习方法和图形模型方法等。
例如,可以利用聚类算法检测出异常的轨迹点,或者通过构建轨迹模型,并利用模型预测与实际轨迹有较大偏差的数据点,从而进行异常检测。
此外,还可以根据历史船舶轨迹数据,构建基准模型,通过与当前船舶轨迹数据的比较,判断是否存在异常情况。
船舶轨迹数据处理与异常检测在实践中具有广泛的应用价值。
例如,在航线规划中,可以根据历史船舶轨迹数据,利用数据处理技术找出效率较高且安全的航线。
在船舶安全领域,可以通过对船舶轨迹数据的异常检测,及时发现并避免潜在的危险。
同样,在海洋环境保护方面,可以利用船舶轨迹数据处理技术,监测船舶是否违规排放废弃物或者进入禁止进入的海域。
如何进行海洋测绘数据处理
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如何进行海洋测绘数据处理海洋测绘是一项重要的科学任务,它涉及到大量的海洋数据的收集和处理。
正确的海洋测绘数据处理可以为海洋研究和相关应用提供准确的基础数据。
本文将探讨如何进行海洋测绘数据处理的方法和技术。
首先,海洋测绘数据处理的第一步是数据收集。
海洋测绘数据可以通过多种方式获取,如卫星遥感、潜水器和声纳等。
卫星遥感是一种常用的方式,它可以提供大范围的海洋信息。
而潜水器则可以深入海底,获取更详细的数据。
声纳则可以通过声波反射来进行测量。
合理选择数据采集方式可以根据需要的准确度和范围来确定。
数据收集之后,接下来就需要进行数据处理。
海洋测绘数据处理的目的是提取有用的信息并进行分析。
数据处理需要使用一些专业的软件和算法。
这些软件可以提供各种功能,如数据清洗、校正和校准等。
数据清洗是指从原始数据中去除噪声和错误,以获得更准确的结果。
校正则是根据已知的参考数据进行数据校准,以提高数据的精度。
数据校准可以通过地面控制点或已知海洋特征进行。
数据处理的过程中还需要进行数据配准。
数据配准是将不同源的数据进行对齐,以便后续的分析和应用。
数据配准可以通过地理参考和数学变换来实现。
地理参考是指将数据与地球表面的坐标系统进行匹配,以确定其准确位置。
数学变换是将数据进行几何变换,使其与参考数据对齐。
完成数据配准之后,接下来就是进行数据的分析和建模。
数据分析可以通过统计和模式识别等方法来实现。
统计分析可以通过对数据进行数学和概率分析,以得到数据的特征和规律。
模式识别则是通过计算机算法来寻找数据中的模式和趋势。
数据分析的目的是提取有用的信息和知识,以支持决策和预测。
海洋测绘数据处理还可以通过数据可视化来展示和呈现数据。
数据可视化是将数据以视觉化的方式展示,使人们更容易理解和分析。
数据可视化可以使用各种图表和图形,如散点图、曲线图和三维图等。
此外,还可以使用地理信息系统(GIS)将海洋测绘数据与地理环境进行关联,并进行地理分析和空间展示。
使用测绘技术进行船舶测量的技巧和方法
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使用测绘技术进行船舶测量的技巧和方法船舶测量是测绘技术在海洋领域的一项重要应用。
通过对船舶的测量,可以获取船舶的准确尺寸和形状信息,为航海安全、船舶设计和建造、船舶运营等提供重要依据。
本文将介绍使用测绘技术进行船舶测量的技巧和方法。
一、测量仪器和设备在船舶测量中,常用的测量仪器包括全站仪、激光测距仪、测深仪等。
全站仪可以实现高精度的距离测量和角度测量,适用于对船舶外部形状进行测量。
激光测距仪常用于测量船舶内部空间的尺寸,可以通过发送激光束并测量其回波时间来计算距离。
测深仪则用于测量水深,为航线规划和避免搁浅提供数据支持。
二、测量方法1. 外部形状测量使用全站仪对船舶外部形状进行测量时,可以选择反射片粘贴法或摄影法。
反射片粘贴法是将反射片粘贴在船舶表面的不同位置,通过全站仪测量反射片的坐标,最终得到船舶的形状数据。
摄影法是利用相机拍摄船舶的正面、侧面和俯视图等照片,再利用测量软件进行图像处理和测量分析。
2. 内部空间测量船舶的内部空间通常包括机舱、舱室、船舱等。
使用激光测距仪对内部空间进行测量时,可以将激光测距仪固定在三脚架上,通过扫描或定点测量的方式获取船舶内部尺寸数据。
此外,还可以使用三角测量法等其他测量方法来获取船舶内部空间的尺寸。
3. 水深测量水深测量是船舶测量的重要内容之一。
通过测深仪对水深进行测量,可以绘制出水深分布图,帮助船舶在航行过程中及时调整航线,避免搁浅和触礁事故的发生。
水深测量还有助于海底地形的探测和海洋环境的研究。
三、数据处理和分析船舶测量获取的原始数据需要经过处理和分析,得出最终的测量结果。
在进行数据处理时,可以使用测量软件进行数据导入和处理,得到船舶的三维模型和形状参数。
数据分析的主要目的是检查测量结果的准确性和一致性,可以通过对比多次测量结果、计算测量误差等方式进行。
四、测量注意事项在进行船舶测量时,需要注意以下几点:1. 测量环境要选择相对平稳、无风的天气条件,以避免测量误差的产生。
海洋遥感中的科学数据处理技术研究
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海洋遥感中的科学数据处理技术研究海洋遥感是指利用卫星、飞机或者地面等遥感手段获得海洋信息的技术,其应用范围涵盖了海洋资源调查、海洋环境监测和天气预报等多个领域。
而海洋遥感中的科学数据处理技术则为获取高质量的海洋信息提供了基础支撑。
在此背景下,本文将结合海洋遥感数据处理的实践经验,对海洋遥感中的科学数据处理技术进行深入的探讨。
一、海洋遥感数据处理流程海洋遥感数据处理流程通常分为数据获取、数据预处理、数据可视化和数据分析四个环节。
其中,数据获取主要是指利用卫星、飞机或者地面设备等遥感手段采集海洋信息;数据预处理则是针对获取到的原始数据进行质量控制、数据修正和数据校正等初步处理;数据可视化则是将处理后的数据以直观、易懂、美观且清晰的方式呈现出来,以便于科学家研究、分析和理解;最后,数据分析则是对处理后的数据进行相关性分析、特征提取和数据模型建立等工作。
二、海洋遥感数据处理技术1. 数据预处理技术(a) 数据质量控制技术数据质量控制是指在遥感数据处理过程中,为保证获得的数据质量,对原始数据进行筛选、过滤和检查等操作。
常见的质量控制技术包括“云检测”、“海浪补偿”以及“辐射校正”等。
(b) 数据修正技术数据修正是指通过对原始地理数据进行矫正、分析和处理等方法,使其达到可测量和可视化的状态。
常见的数据修正操作包括气体降噪、背景辐射校正、水体含水量提取等。
(c) 数据校正技术数据校正是指将采集到的原始遥感图像与相应地标数据或者图像数据进行比对,进而识别和修正图像中的误差,提高遥感图像质量。
常见的数据校正技术包括“大地校正”、“时序校正”以及“干扰校正”等。
2. 数据可视化技术数据可视化是指将处理后的数据以直观、易懂、美观而又清晰的方式呈现出来,以便于科学家研究、分析和理解。
通常采用的可视化技术包括分类型、渐变型和统计型等。
其中,分类型可视化以色彩为主,将数据分为多个分类并用不同的颜色进行表示;渐变型可视化则是用色调代表数据的程度或变化,根据不同程度变化采用相应的颜色;而统计型可视化则是根据数据的统计特征展示数据分布和变化趋势等。
一种船舶轨迹预测方法包括
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一种船舶轨迹预测方法包括引言船舶轨迹预测是海洋交通管理和船舶安全的关键问题。
准确预测船舶的未来轨迹有助于提前采取行动,防止事故和冲突发生。
本文将介绍一种基于机器学习的船舶轨迹预测方法,该方法结合了历史轨迹数据和影响船舶航行的各种环境因素。
数据收集和预处理为了训练和测试预测模型,我们首先需要收集大量的船舶轨迹数据。
这些数据可以从船舶自动识别系统(AIS)或其他数据源获取。
收集到的数据需要进行预处理,包括清洗和去除异常值,确保数据的质量和准确性。
特征提取和选择在进行轨迹预测之前,我们需要从原始轨迹数据中提取有用的特征。
这些特征可以包括船舶的位置、速度、航向、转弯率等信息。
此外,我们还可以考虑一些影响船舶航行的环境因素,例如风速、海流、水深等。
从所有可用的特征中选择最相关的特征是非常重要的,可以通过特征选择算法来实现。
数据分割和模型训练为了训练和评估预测模型,我们需要将数据分成训练集和测试集。
常见的方法是采用时间序列划分,将数据按时间顺序划分,并使用前一部分数据进行训练,后一部分数据进行测试。
在训练集上,我们使用机器学习算法来训练预测模型。
常见的算法包括线性回归、决策树、支持向量机等。
我们可以通过交叉验证等方法选择合适的模型,并利用训练集上的数据进行模型参数的调优。
轨迹预测在模型训练完成后,我们可以将其应用于未来船舶轨迹的预测。
对于每个时刻,我们将当前时刻的特征作为输入,预测未来若干个时刻的船舶位置。
我们可以使用模型的预测结果来生成轨迹预测图,以直观地展示船舶的运动轨迹。
模型评估和改进为了评估预测模型的准确性,我们需要将预测结果与真实轨迹数据进行比较。
常见的评价指标包括均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)等。
如果模型的性能不够理想,我们可以尝试改进模型设计、调整参数或增加更多的训练数据。
结论本文介绍了一种基于机器学习的船舶轨迹预测方法。
通过收集和预处理船舶轨迹数据,提取并选择合适的特征,训练预测模型,预测未来船舶轨迹,并评估和改进模型的性能,我们可以准确预测船舶的未来轨迹,提高海洋交通管理的效率和船舶的安全性。
船摇陀螺前馈的转换公式推导及船摇隔离效果分析
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犃狀犪犾狔狊犻狊犪犫狅狌狋犛犺犻狆-狊狑犻狀犵犐狊狅犾犪狋犻狅狀犅犪狊犲犱狅狀犆狅狀狏犲狉狊犻狅狀
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QuYuanxin,PanGaofeng,MaoNanping
(Satellite MaritimeTrackingandControlDepartmentofChina,Jiangyin 214431,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋: WhenhighfrequencyisappliedinspaceTT&C,suchasX-bandand Ka-band,thebeam anglesofladarantennabecome narrowerandnarrower,Soitisanewtechnologicaldifficultytocatchandtrackthelow-orbitandhigh-dynamicobjects,especiallyonthe instrumentationship.Lowership-swingisolationcancausebiggership-swingresidualandatlastthetrackingobjectislost.Atpresent, thefeed-forwardfromcentercomputersystemandthefeed-forwardgyroscopeareseparatelyadoptedtoincreasetheaccelerationerrorco efficient,i.e.theKaValue,ofshipborneradarservosystem,andthelatterissuperiorinprecisionandreal-time.Thispapermainlydis cussestwokindsofinstallingforms,conversionformulasandapplicationeffectaboutfeed-forwardgyroscope. 犓犲狔狑狅狉犱狊:shipborneradarservosystem;compoundcontrol;feed-forwardgyroscope;installingform;formuladerivation;ship-swing isolation
测算船舶数量的方法
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测算船舶数量的方法
测算船舶数量的方法可以根据实际情况选择合适的方法,以下是几种常用的方法:
1. 船舶调查法:通过实地调查船舶停靠的港口、码头或船舶注册登记机构等,统计船舶的数量。
这种方法适用于小范围的调查或者特定港口、码头的调查。
2. 卫星遥感法:利用卫星影像获取船舶分布的数据,通过图像处理和分析技术来统计船舶的数量。
这种方法适用于大范围的船舶数量测算,但需要专业的遥感技术支持。
3. 船舶AIS数据法:利用船舶自动识别系统(AIS)获取船舶的位置、航行速度等数据,通过数据分析来估计船舶的数量。
这种方法适用于有AIS数据支持的船舶数量测算,但需要对AIS数据进行处理和分析。
4. 船舶注册登记法:通过船舶注册登记机构或相关部门的数据,统计船舶的注册数量。
这种方法适用于有完善的船舶注册登记制度的国家或地区。
5. 船舶交易数据法:通过船舶交易市场或相关机构的数据,统计船舶的买卖交易数量。
这种方法适用于有较活跃的船舶买卖市场的地区。
需要注意的是,以上方法都有一定的局限性和误差,因此在进行船舶数量测算时,可以结合多种方法进行综合分析,以提高准确性。
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测量船遥测数据处理方法研究作者:何清顶
来源:《软件》2013年第03期
摘要:测量船作为我国测控网的组成部分,在航天测控任务中仍发挥着重要的作用,为适应航天测控网对遥测数据的新需求,测量船处理遥测数据的方法及流程需要改进。
本文分析了测量船遥测系统,火箭遥测原始数据格式,并对原始数据的处理方法进行了研究。
关键字:遥测;测量船;数据格式
中图分类号:TP873 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2013.03.026
0 引言
在航天测控系统中,测量船作为陆地测量站的延伸,为目标飞行器入轨段及运行段进行测控,对火箭遥测数据进行记录、分析、传输,是保障航天任务顺利进行的关键因素之一。
通常,遥测数据在传输前要进过挑处理或挑路处理。
挑点处理是指将指定位置的数据进行挑点,然后将结果传输至指定中心;挑路处理是指将指定波道的遥测数据直接送往指定的心。
然而随着航天测控网的发展,及数据处理精度的需求,这两种方法正逐步被取代,中心直接接受火箭遥测原始数据是一种发展趋势。
1 火箭遥测原始数据分析
1.1 火箭遥测系统基本工作原理
火箭遥测参数一般由总体系统、控制系统、动力系统、伺服机构、控制系统、环境参数、外测与安全系统、计算机字、数字量、指令参数等组成。
箭上遥测设备通过各种传感器、交换器将需要测量的各种物理量转换为符合一定规范要求的电信号,该电信号幅度大小的变化,反映了对应的物理量的变化,两者之间一般呈线性关系。
多路复用调制器将各种传感器、变换器输出的各路信号按一定调制体质组合起来,再经调制发射机载波,通过天线发往地面。
在接收阶段,无线电信号通过接收机天线进入接收机,然后对载波进行解调,再经过多路复用解调器还原成各路原始电信号,并送入终端各记录设备记录,同时实时对部分参数电平进行显示和处理。
介质记录的原始全帧群信号,经专门的处理方法还原成各物理量。
火箭遥测系统基本工作原理图如图1:
1.2 火箭遥测原始数据传输
火箭遥测原始数据是指通过火箭上的传感器、变换器近距离测量火箭对象的各种物理量。
这些数据通过有线或无线电系统远距离将信号传输至地面。
火箭遥测原始数据的传输流程如图2:
火箭遥测原始数据的传输过程主要分为三个部分:第一箭上测量、发送设备:完成各种参量的采集、交换和调制,并由高频发射机用无线电电磁波的方式传送至地面。
第二地面遥测接收设备:完成遥测信号的接收、解调。
USB基带将接收到的电磁波处理为原始数据后转发给
测量船中心机。
第三完成遥测信号的处理、记录和传输。
测量船中心机将火箭遥测原始数据处理为中心接收的规定的数据格式后经测量船卫通发送至指定的中心。
1.3 火箭遥测原始数据处理方法
火箭遥测全帧原始数据的处理目的是为了与中心进行正确的格式交换。
需在全帧的基础上进行处理,如果数据库配置的传输子帧数和子帧计数相同,则只是将全帧数据从缓冲区拷贝数据后修改包头协议。
如果数据库配置的传输子帧数和子帧计数不相同,则首先需要对全帧数据进行分包,然后对数据块添加包头协议。
加上指定的协议,变为与中心交换的数据格式后,通过指定的路由发往中心与中心进行数据交互。
因此火箭遥测原始数据的处理应包括三大部分:第一,USB基带将箭上控制系统下传的电磁波进行调频解调处理,处理后的原始数据格式具体见图3,即火箭遥测原始数据全帧的数据格式。
第二,测量船中心机对火箭遥测原始数据进行全帧数据处理。
测量船中心机将接收到的火箭遥测原始数据进行全帧处理后,进行内部数据交互。
第三,测量船中心机对火箭遥测全帧原始数据的处理。
(图3)
火箭遥测原始数据处理具体流程图如图4所示:
测量船对船载大小卫通进行了变换,对某些业务进行了中断,以满足任务时对数据传输的保障。
测量船中心机对火箭遥测原始数据处理是这样的。
首先,对其进行全帧数据变换,将内部交换格式变换为全帧数据格式。
其次,对全帧进行拆分包,以满足数据库中原始传输子帧数的配置。
最后,对拆包后的数据进行处理,将其修改为网发中心的数据格式以满足中心数据交换的格式。
2 今后研究方向
在某次型号任务中,火箭遥测原始数据的传输方法在测量船中得到了应用。
本次任务中每秒钟的传输速率达到了2M,随着后续任务发展需求这一数据将会继续增大,甚至可能达到此数据的数倍,如何兼顾数据高效传输和数据实时传输是下一步研究方向。
参考文献
[1]王国玉,刘强,刘晶儒等,遥测数据处理[M],北京:国防工业出版社,2002
[2]魏晨曦,欧洲航天局测控通信网的新发展[J],国际太空,2008(11):23-27
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[4]李邦复,郝建军,李秉常等,导弹航天丛书[M],北京:宇航出版社,1987。