三维激光扫描技术在变形监测中的应用 被引量：36

1

作者 朱磊 王健 毕京学 《北京测绘》 2014年第5期78-82,共5页

随着激光扫描硬件设备的升级优化,三维激光扫描仪与其他设备更加易于集成,数据采集简单迅速,可实时处理点云数据,快速构建三维模型。与传统变形监测方法相比,将三维模型用于变形监测更加全面,自动化、智能化强度高,实时性好,且精度高。... 随着激光扫描硬件设备的升级优化,三维激光扫描仪与其他设备更加易于集成,数据采集简单迅速,可实时处理点云数据,快速构建三维模型。与传统变形监测方法相比,将三维模型用于变形监测更加全面,自动化、智能化强度高,实时性好,且精度高。本文简单介绍了三维激光扫描系统的国内外研究现状、工作原理和分类,与传统变形监测方法作了比较,详细分析了三维激光扫描系统在变形监测中的应用。 展开更多

关键词 三维激光扫描技术 变形监测 三维模型

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高斯函数定权的改进KNN室内定位方法 被引量：24

2

作者 毕京学 甄杰 +1 位作者 汪云甲 刘笑笑 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第6期9-12,35,共5页

室内某些区域无线访问接入点(AP)布设稀疏,以及信号指纹的时变特性等因素,均使得无线信号接收信号强度(RSSI)序列与射电地图(radio map)相应RSSI序列完全相同成为可能,计算得到信号空间的欧氏距离为0或非常小。利用欧氏距离定权的加权... 室内某些区域无线访问接入点(AP)布设稀疏,以及信号指纹的时变特性等因素,均使得无线信号接收信号强度(RSSI)序列与射电地图(radio map)相应RSSI序列完全相同成为可能,计算得到信号空间的欧氏距离为0或非常小。利用欧氏距离定权的加权质心算法解算会出现错误,无法得到定位结果;取K个参考点坐标均值的KNN算法以1/K为权值,定位精度相对较低。本文提出了高斯函数定权的KNN定位算法,对K个最近邻欧氏距离进行了标准化处理,利用高斯函数分配权值,得到加权坐标值。与KNN和WKNN算法的定位结果相比,该方法提高了鲁棒性和定位精度。 展开更多

关键词 信号接收强度 欧氏距离 高斯函数 定权 K最近邻 室内定位

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一种基于全向指纹库的WiFi室内定位方法 被引量：18

3

作者 毕京学 汪云甲 +1 位作者 曹鸿基 王永康 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第2期25-29,共5页

WiFi室内定位技术是导航与位置服务领域的研究热点。室内环境下WiFi信号衰减受人体遮蔽影响较大,本文考虑了用户朝向引起的信号强度差异,提出了一种基于全向指纹库的WiFi室内定位方法。试验结果表明,该方法定位精度高于基于方向识别的... WiFi室内定位技术是导航与位置服务领域的研究热点。室内环境下WiFi信号衰减受人体遮蔽影响较大,本文考虑了用户朝向引起的信号强度差异,提出了一种基于全向指纹库的WiFi室内定位方法。试验结果表明,该方法定位精度高于基于方向识别的指纹定位方法,当K取4时,平均定位误差为1.44 m,定位精度优于1 m的置信概率为54%,优于2 m的置信概率为88%。 展开更多

关键词 室内定位 WIFI 用户朝向 全向指纹库 方向识别

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基于安卓平台的室内实时定位 被引量：14

4

作者 杨凯 郭英 毕京学 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2015年第6期125-128,155,共5页

针对目前利用WiFi信号进行室内定位实时精度较低的问题,该文提出了一种改进的K最近邻算法.由于室内人体走动对于WiFi信号的不规律干扰,使得室内实时定位的精度带有很大的不确定性.为了实时地消除外界干扰带来的误差,改进的K最近邻算法... 针对目前利用WiFi信号进行室内定位实时精度较低的问题,该文提出了一种改进的K最近邻算法.由于室内人体走动对于WiFi信号的不规律干扰,使得室内实时定位的精度带有很大的不确定性.为了实时地消除外界干扰带来的误差,改进的K最近邻算法增加了外部节点来监测周围WiFi信号的强度变化,通过将获取的信号强度与指纹数据库中对应节点的信号强度比对,获取差值,并应用于节点周围的客户端,来实时地校正客户端的定位结果.利用此算法在Android平台上的实验表明,该算法定位简单,可以较为明显地改善节点周围2.4m范围内的实时定位精度,使平均精度能提高0.8-1m左右. 展开更多

关键词 ANDROID平台 WIFI技术 K最近邻算法 Listener节点 室内定位

原文传递

矿井火灾逃生路径规划及其三维仿真研究 被引量：13

5

作者 刘笑笑 汪云甲 +1 位作者 毕京学 徐亮 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期26-31,共6页

为研究矿井火灾中受风流变化和烟流蔓延影响的人员逃生路径规划问题,构建火灾时期人员逃生三维仿真模型。首先,建立巷道网络三维结构模型,作为展示平台;其次,基于通风网络解算模型与烟流蔓延参数模型,解算巷道网络中的风速风向、火灾温... 为研究矿井火灾中受风流变化和烟流蔓延影响的人员逃生路径规划问题,构建火灾时期人员逃生三维仿真模型。首先,建立巷道网络三维结构模型,作为展示平台;其次,基于通风网络解算模型与烟流蔓延参数模型,解算巷道网络中的风速风向、火灾温度和烟气质量分数;然后,确定矿井火灾巷道当量长度的影响系数,并依据火灾逃生路径规划算法得到人员逃生路径规划结果;最后,以国内某矿山为例,对火灾时期人员逃生进行三维仿真。仿真结果表明:依据矿井火灾情况的不同,可以掌握火灾时期的风速风向、火灾温度和烟气质量分数等参数,得到理想、可行和紧急等3种类型的逃生路径。 展开更多

关键词 矿井火灾 风网解算 人员逃生 火灾模拟 三维可视化

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基于CORS的高精度实时坐标转换方法探究 被引量：13

6

作者 毕京学 郭英 +1 位作者 张鼎凯 杨凯 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2015年第1期98-101,共4页

通过区域坐标转换将GPS测量成果转化为1980年国家大地坐标系或CGCS2000国家大地坐标系下的平面直角坐标,在测量中尤为重要。CORS系统的坐标转换虽存在诸多不足,但基于CORS能够实现双向数据通信。文章根据狄洛尼(Delaunay)三角形构建基... 通过区域坐标转换将GPS测量成果转化为1980年国家大地坐标系或CGCS2000国家大地坐标系下的平面直角坐标,在测量中尤为重要。CORS系统的坐标转换虽存在诸多不足,但基于CORS能够实现双向数据通信。文章根据狄洛尼(Delaunay)三角形构建基准站网络的特点,提出了通过实时获取坐标转换参数而获得高精度平面坐标的方法,从数据分析和理论的角度进行了可行性探究。 展开更多

关键词 CORS 基准站网络 狄洛尼三角形 坐标转换 可行性

原文传递

一种波峰波谷检测的智能手机计步算法 被引量：11

7

作者 毕京学 汪云甲 +3 位作者 曹鸿基 齐红霞 姚国标 宁一鹏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期287-292,共6页

提出了一种面向智能手机的波峰波谷检测计步算法,以合加速度模值的周期性变化为依据,采用移动平均法对合加速度模值进行滤波处理,基于前后两个相邻时刻滤波后合加速度模值识别波峰和波谷,利用识别的首个波峰和波谷以及滑动窗口法完成后... 提出了一种面向智能手机的波峰波谷检测计步算法,以合加速度模值的周期性变化为依据,采用移动平均法对合加速度模值进行滤波处理,基于前后两个相邻时刻滤波后合加速度模值识别波峰和波谷,利用识别的首个波峰和波谷以及滑动窗口法完成后续波峰和波谷检测,并借助最小值函数实现步数统计。2名实验人员平端智能手机在211 m走廊内开展计步实验,所提出算法的计步准确率为100%,与常用算法相比,精度提高了1.01%以上;在多种活动下开展计步实验,提出算法的计步准确率为98.75%,与常用算法相比,精度提高了8.75%以上。实验结果表明,提出的算法对于不同行人、不同步速和多种活动可以实现准确计步,优于常用算法,且能够在大众智能手机上流畅运行。 展开更多

关键词 行人航位推算 计步算法 波峰波谷检测 滑动窗口

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顾及BLE信标几何优化的室内测距定位方法 被引量：10

8

作者 毕京学 汪云甲 +4 位作者 宁一鹏 郭秋英 桑文刚 程娜 姚国标 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期411-416,共6页

低功耗蓝牙(BLE)室内定位是位置服务的研究热点.现有BLE测距定位方法依靠接收信号强度(RSS)选择邻近信标,容易获得位置较远的信标,导致较大定位误差.为准确筛选邻近BLE信标并提高定位精度,提出了一种顾及BLE信标几何优化的室内测距定位... 低功耗蓝牙(BLE)室内定位是位置服务的研究热点.现有BLE测距定位方法依靠接收信号强度(RSS)选择邻近信标,容易获得位置较远的信标,导致较大定位误差.为准确筛选邻近BLE信标并提高定位精度,提出了一种顾及BLE信标几何优化的室内测距定位方法.首先,构建了基于最小二乘的路径损耗模型,将RSS转换为距离;其次,提出了BLE信标优选方法,充分考虑了信标的先验几何分布;最后,根据不同的几何分布估算位置,设定某一信标不可用开展实验.结果表明:提出方法的平均定位误差为1.436 m,均方根误差为1.139 m,与常用方法相比,平均定位误差和均方根误差分别减小了20.5%和12.8%,最大误差减小了0.706 m.提出方法可以提高BLE室内定位精度和稳定性,抑制较大误差. 展开更多

关键词 低功耗蓝牙 室内定位 接收信号强度 几何优化 路径损耗模型

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长廊场景下UWB测距和定位精度分析 被引量：7

9

作者 王腾 李永辉 +3 位作者 毕京学 尹欣然 曹景春 李世卿 《导航定位学报》 CSCD 2022年第6期173-178,共6页

针对现有研究多利用基于飞行时间(TOF)的超宽带(UWB)定位技术在空旷或无遮挡的室内场景下进行高精度的距离测量和定位评估,对物体遮挡及长廊场景下的研究较少的现状,在不同障碍物遮挡及复杂长廊场景下利用双向双边TOF测距UWB进行距离量... 针对现有研究多利用基于飞行时间(TOF)的超宽带(UWB)定位技术在空旷或无遮挡的室内场景下进行高精度的距离测量和定位评估,对物体遮挡及长廊场景下的研究较少的现状,在不同障碍物遮挡及复杂长廊场景下利用双向双边TOF测距UWB进行距离量测,并基于最小二乘的三边定位算法开展定位实验,分析多种场景下的测距和定位误差。实验结果表明:不同遮挡物对UWB信号的影响程度不一,金属、墙体对测距的影响远大于薄布、纸板;无障碍长廊两侧空间界面、墙体材质、行人走动、房门的启闭状态等,均会对测距结果产生不同程度的影响;基站附近的外界环境会对定位产生持续干扰;标签的移动速度也会影响定位精度。可为探究在物体遮挡和长廊场景下UWB测距和定位精度的影响因素提供参考。 展开更多

关键词 超宽带 室内定位 多场景 飞行时间(TOF) 测距精度 定位精度

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GPS RTK测量过程及应用问题 被引量：6

10

作者 毕京学 郭英 杨凯 《全球定位系统》 2013年第3期65-68,共4页

详细地论述了RTK测量的作业过程;针对实际应用中只提供坐标转换参数、点数不多(2～3个)或控制点网形不合理的情况,给出了相应的处理过程和方法。

关键词 GPS RTK 测量 坐标转换 控制点

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一种顾及用户朝向的加权贝叶斯指纹定位方法 被引量：6

11

作者 曹鸿基 汪云甲 +2 位作者 毕京学 王永康 周家鹏 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第9期103-107,114,共6页

为了减少用户遮挡对基于Wi-Fi指纹的室内定位的影响,该文提出了一种顾及用户朝向的加权贝叶斯指纹定位方法。离线阶段,利用4个方向的位置指纹及用户朝向构建Wi-Fi方向指纹库;在线阶段,测试点信号指纹在指纹筛选机制的辅助下从Wi-Fi方向... 为了减少用户遮挡对基于Wi-Fi指纹的室内定位的影响,该文提出了一种顾及用户朝向的加权贝叶斯指纹定位方法。离线阶段,利用4个方向的位置指纹及用户朝向构建Wi-Fi方向指纹库;在线阶段,测试点信号指纹在指纹筛选机制的辅助下从Wi-Fi方向指纹库中选取方向指纹,按照贝叶斯估计原理计算信号指纹位于参考点的概率,选出n个最大概率对应的参考点,以概率为权值计算坐标加权平均值,作为位置估计结果。实验结果表明,基于普通指纹库的贝叶斯指纹定位方法的平均定位精度为4.979m,而顾及用户朝向的加权贝叶斯指纹定位方法的平均定位精度为2.333m,定位精度提高了53.1%。顾及用户朝向的加权贝叶斯指纹定位方法减少了用户遮挡对Wi-Fi指纹室内定位的影响,可以提高Wi-Fi指纹室内定位的精度。 展开更多

关键词 室内定位 WI-FI 用户朝向 方向指纹库 贝叶斯

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CORS在城市大比例尺地形图更新中的应用分析 被引量：6

12

作者 陈春阳 朱德好 +2 位作者 毕京学 徐丹 张遇 《测绘地理信息》 2015年第1期55-57,共3页

结合工程项目介绍了CORS在城市大比例R地形图更新中的应用,对测量结果进行了检核和精度评定,并与传统全站仪测量方式和RTK技术进行了比较,认为该技术在城市大比例尺地形图更新中切实可行,且具有一定优势。

关键词 地形图更新 城市大比例尺地形图 CORS 点位误差

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全向指纹和Wi-Fi感知概率的WKNN定位方法 被引量：6

13

作者 毕京学 汪云甲 +1 位作者 曹鸿基 王永康 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期77-82,共6页

针对室内环境下Wi-Fi信号强度衰减受人体影响较大且存在信号缺失现象的现状,该文提出一种基于全向指纹和Wi-Fi感知概率的加权K近邻定位方法,离线阶段构建顾及用户朝向和Wi-Fi感知概率的全向指纹库,在线阶段将全向指纹库中的感知概率用... 针对室内环境下Wi-Fi信号强度衰减受人体影响较大且存在信号缺失现象的现状,该文提出一种基于全向指纹和Wi-Fi感知概率的加权K近邻定位方法,离线阶段构建顾及用户朝向和Wi-Fi感知概率的全向指纹库,在线阶段将全向指纹库中的感知概率用于定位过程。分别开展了基于方向识别、全向指纹和该文所提定位方法的实验,该文所提的方法在K为2时定位精度最高,平均定位误差为1.42m,标准差为1.04m,45%定位结果的精度优于1m,80%定位结果的精度优于2m。实验结果表明,该方法在定位精度和稳定性方面优于基于方向识别定位方法和基于全向指纹的定位方法。基于全向指纹和Wi-Fi感知概率的WKNN定位方法能够减少用户身体遮挡和信号缺失对定位的影响,可提高Wi-Fi指纹定位的精度。 展开更多

关键词 室内定位 WI-FI 全向指纹 感知概率 方向识别 加权均值

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一种基于图像灰度直方图相似度计算的室内定位方法 被引量：6

14

作者 王永康 汪云甲 +1 位作者 毕京学 曹鸿基 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第4期63-67,共5页

近年来,视觉定位由于定位精度高广泛应用于室内定位与导航。然而,室内环境复杂多变,视觉定位在很多场景下无法实现高精度定位,而且多数视觉定位算法耗时和计算复杂度高,不适用于智能手机。为实现基于智能手机的准确高效定位,本文提出了... 近年来,视觉定位由于定位精度高广泛应用于室内定位与导航。然而,室内环境复杂多变,视觉定位在很多场景下无法实现高精度定位,而且多数视觉定位算法耗时和计算复杂度高,不适用于智能手机。为实现基于智能手机的准确高效定位,本文提出了一种基于图像灰度直方图相似度计算的定位方法。该方法分为两个阶段:离线阶段和在线阶段。离线阶段在已知坐标的格网点分别利用智能手机采集图像,提取图像灰度直方图,建立图像灰度直方图图像特征库;在线阶段智能手机在待测点采集图像提取灰度直方图,然后与图像特征库进行相似度计算,选取相似度和最大值的格网作为概略位置,以相似度为权重采用加权均值法得到准确位置。将所提方法和KNN算法进行对比,试验结果表明,该方法的平均定位误差优于0.3 m,与KNN算法相比定位精度提高了40.7%,计算时间优于1.7 s。 展开更多

关键词 室内定位 灰度直方图 图像特征库 相似度计算 加权均值

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一种顾及动静态的室内定位技术精度评价方法 被引量：5

15

作者 刘克强 褚天行 +2 位作者 毕京学 汪云甲 陈锐志 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第5期17-20,66,共5页

为了解决室内定位问题,已提出多种室内定位系统,但各类定位系统的精度评价只利用了静态方法或动态方法中的一种,而两种方法均存在一定的优势和局限。本文根据室内定位系统精度评价的目的和需求,结合静态和动态评价方法的优劣进行优势互... 为了解决室内定位问题,已提出多种室内定位系统,但各类定位系统的精度评价只利用了静态方法或动态方法中的一种,而两种方法均存在一定的优势和局限。本文根据室内定位系统精度评价的目的和需求,结合静态和动态评价方法的优劣进行优势互补,提出了一种顾及动静态的精度评价方法,该方法的关键是真值参考系统的建立。在对一种基于手机Wi Fi/PDR融合定位的室内定位系统验证试验中发现,该方法可以有效获得精度评价的指标,可满足室内定位系统的评估需求。 展开更多

关键词 室内定位 精度评价 误差分析 动静态 真值参考系统

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手机陀螺仪与加速度计联合定位初步分析 被引量：5

16

作者 陈春阳 郭英 毕京学 《导航定位学报》 2014年第4期74-77,82,共5页

研究了如何利用安卓智能手机上的微机械电子陀螺仪和加速度计实现手机的定位功能。叙述了获取手机电子陀螺仪和加速度计数据的过程和定位原理,通过实验实现了它们的联合定位,并分析了其稳定性,总结了不同姿态下误差积累随时间的变化情况... 研究了如何利用安卓智能手机上的微机械电子陀螺仪和加速度计实现手机的定位功能。叙述了获取手机电子陀螺仪和加速度计数据的过程和定位原理,通过实验实现了它们的联合定位,并分析了其稳定性,总结了不同姿态下误差积累随时间的变化情况,得出了几点有意的结论。 展开更多

关键词 手机定位 加速度计 陀螺仪 四元数

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面向室内弱纹理场景多特征融合RGB-D SLAM方法

17

作者 王西旗 毕京学 杨尚帅 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第5期53-65,F0002,共14页

针对室内弱纹理场景下特征点数量不足导致即时定位与建图(SLAM)系统跟踪丢失和重建精度差的问题,提出了一种顾及约束退化的多特征融合RGB-D SLAM算法。为了充分利用线和平面特征对位姿估计的约束,分别建立了线和平面误差方程,并通过对... 针对室内弱纹理场景下特征点数量不足导致即时定位与建图(SLAM)系统跟踪丢失和重建精度差的问题,提出了一种顾及约束退化的多特征融合RGB-D SLAM算法。为了充分利用线和平面特征对位姿估计的约束,分别建立了线和平面误差方程,并通过对海森矩阵进行特征值分解,定量分析了线和平面特征位姿约束的退化情况,建立了顾及约束退化的多特征融合目标优化函数。此外,基于曼哈顿世界假设,建立了曼哈顿坐标系,充分利用曼哈顿世界假设的优势,对旋转矩阵的“零漂移”进行估计,以提供准确的初始值支持平面匹配和位姿优化。实验结果表明,引入线和面特征建立光束法方程后,所提出的方法在弱纹理数据集ICL-NUIM上的轨迹精度相较于基准的ORB-SLAM2平均提升了37.5%,有效改善了SLAM系统在弱纹理场景中的轨迹精度。 展开更多

关键词 即时定位与建图 多特征融合 室内弱纹理场景 曼哈顿世界假设 RGB-D相机 约束退化

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面向智能手机的改进有限状态机步态探测算法 被引量：2

18

作者 毕京学 甄杰 +3 位作者 姚国标 桑文刚 宁一鹏 郭秋英 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期232-238,共7页

针对室内定位行人航位推算中步态探测算法步数识别准确率不高、同步控制不精确及位置估计偏差较大等问题,提出了一种面向智能手机平端活动的改进有限状态机步态探测算法。通过设定有限状态对应步行过程合加速度变化趋势,利用相邻合加速... 针对室内定位行人航位推算中步态探测算法步数识别准确率不高、同步控制不精确及位置估计偏差较大等问题,提出了一种面向智能手机平端活动的改进有限状态机步态探测算法。通过设定有限状态对应步行过程合加速度变化趋势,利用相邻合加速度差值和上/下坡次数阈值实现步数识别和步态周期估计。在211 m走廊内由2名实验人员分别平端智能手机开展实验,结果表明,改进算法的步数识别准确率为100%,每一步的平均识别时间提前了0.004 s,平均位置误差为0.384 m,相比于自相关分析和加速度差分有限状态机算法,识别准确率、同步控制精度和位置估计精度分别至少提高了0.7%、60%和21.15%。改进算法在步数识别、同步控制及位置估计方面优于现有算法。 展开更多

关键词 室内定位 行人航位推算 步态探测 有限状态机 合加速度差值 次数阈值

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一种基于手机端的室内外场景识别方法及其初步实验 被引量：4

19

作者 毕京学 汪云甲 甄杰 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期48-51,共4页

场景识别是室内外无缝定位技术的研究重点,场景识别的好坏决定了位置服务用户体验的优劣,已有室内外场景识别研究方法存在数据冗余和计算复杂度高的问题。鉴于此,该文提出一种基于手机端的室内外场景识别方法,利用智能手机获取GPS卫星... 场景识别是室内外无缝定位技术的研究重点,场景识别的好坏决定了位置服务用户体验的优劣,已有室内外场景识别研究方法存在数据冗余和计算复杂度高的问题。鉴于此,该文提出一种基于手机端的室内外场景识别方法,利用智能手机获取GPS卫星高度角、信噪比和卫星数目,通过分析上述实验数据的相互作用影响,得到基于截止高度角、信噪比阈值和GPS卫星数目阈值的室外到室内场景识别判定依据,实验证明,该判定依据可有效区分室外、室外到室内过渡区域和室内场景。为得到普适的室内外场景识别方法,该判定依据需在其他场景进一步验证。 展开更多

关键词 室内外无缝定位 场景识别 GPS 高度角 信噪比 卫星数目

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RSS最小值动态补偿的室内WKNN指纹定位方法 被引量：5

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作者 毕京学 汪云甲 +1 位作者 纪冬华 赵文硕 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2020年第12期22-27,共6页

室内加权K近邻(WKNN)室内定位方法的关键是指纹间距离相似度计算,现有研究忽视了信号缺失对指纹定位的影响。针对信号缺失现象,该文提出了一种接收信号强度(RSS)最小值动态补偿的室内定位方法。利用WKNN算法在3200 m^2的实验场开展定位... 室内加权K近邻(WKNN)室内定位方法的关键是指纹间距离相似度计算,现有研究忽视了信号缺失对指纹定位的影响。针对信号缺失现象,该文提出了一种接收信号强度(RSS)最小值动态补偿的室内定位方法。利用WKNN算法在3200 m^2的实验场开展定位测试,该文所提RSS最小值动态补偿的平均定位误差(ME)为2.129 m,均方根误差(RMSE)为1.78 m,相比于固定RSS补偿值,ME和RMSE分别减小了11.2%和6.5%。实验结果表明,该文所提方法可以提高室内指纹定位精度和稳定性。 展开更多

关键词 室内定位 指纹定位 加权K近邻 信号缺失 接收信号强度 动态补偿

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