1 同济大学 测绘与地理信息学院，上海200092
2 上海市航天测绘遥感与空间探测重点实验室，上海0009
3 上海海洋大学 海洋科学学院，上海20106
ICESat-2（Ice， Cloud and Land Elevation Satellite-2）是世界首颗采用光子计数模式的激光测高卫星，可快速获得高精度、大尺度地面三维数据。光子探测机制使得数据中除了地面信号外，还包含大气散射等背景信号，需要通过滤波才能获得地形等信息。为分析ICESat-2背景和信号光子的分布特点及点云滤波算法的效果和适用性，本文首先选取了六种地表覆盖类型（城市、海冰、沙漠、植被、海洋及冰盖/冰川）及不同观测条件的数据，对其背景光子率进行统计分析。分析结果表明：白天观测数据的背景光子率平均为106（点/秒）数量级，远高于夜晚观测数据的背景光子率——104（点/秒）数量级，弱波束的背景光子率与强波束背景光子率相当，六种地表覆盖类型中，冰盖/冰川的背景光子率最高。然后，根据统计结果筛选出21组测高数据，并选取七种具有代表性的点云滤波对其进行去噪实验，分析精度后得出结论：改进局部密度法的去噪效果最佳，算法召回率、精准度和F值均大于0.90，算法较为稳定。最后，对所选取各滤波算法的精度、特点与适用性等性质进行了总结与分析，可为后续该数据的使用和滤波算法的选择提供参考。
ICESat-2 激光测高 光子计数激光雷达 点云去噪 背景光子率 ICESat-2 laser altimetry photon counting LiDAR photon denoising background rate
南京工程学院智能制造装备产业技术研究院，江苏 南京 211112
为实现对旋转结构光平面快速、高精度标定，以空间曲线焊缝为研究对象，提出一种旋转结构光自标定方法。首先对相机进行标定获取相机内外参数，对焊缝轨迹通过图像处理进行预提取，利用二维靶标对舵机的旋转轴进行标定。随后通过舵机云台将结构光固定到初始位姿，利用交比不变原理进行结构光平面标定。旋转舵机云台控制结构光扫描焊件，控制结构光始终与扫描点处的轨迹切线垂直，并获取从初始位姿旋转到垂直位姿所需的旋转角度，通过平面绕任意轴旋转公式完成结构光平面在扫描点位置的自标定。试验表明，通过对比扫描点处分别通过交比不变原理和结构光平面旋转自标定获得结构光平面方程，系数差值均方根为1.35×10-3，精度高且操作简便。
焊接 结构光 自垂直 自标定 welding structured light self-vertical self-calibration
中国电子科技集团公司 第50研究所, 上海 200331
针对传统无线电导航定位系统中需要2个发射台进行精测定位距离的问题, 利用最小频移键控(MSK)信号谱线的特点, 可以测量接收设备与单个发射台的距离; 针对无线电定位系统受信号质量和信道环境的影响而定位精确度不高的问题, 本文对单一发射台的MSK信号频谱做平方处理, 利用2根谱线的相位差与空间传输距离的线性关系来提高定位精确度。该方法不依赖于信号的同步, 可做到盲估计巷道内的宽度。仿真结果表明, 在信噪比大于0 dB的信道环境下, 测量精确度达到150 m以内。
导航 定位 最小频移键控 盲估计 navigation positioning Minimum Shift Keying blind estimation 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(4): 585
