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基于计算机视觉的车载轨道巡检系统研制 被引量:70
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作者 许贵阳 史天运 +2 位作者 任盛伟 韩强 王登阳 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期139-144,共6页
基于计算机视觉的车载轨道巡检系统由图像数据采集、数据分析和信息管理3个子系统组成;采用线阵相机进行1.6mm等间距运动扫描,并运用多线程交互和虚拟内存映射技术实现运动状态下轨道图像数据的采集和存储;在分析轨道图像病害特征的基础... 基于计算机视觉的车载轨道巡检系统由图像数据采集、数据分析和信息管理3个子系统组成;采用线阵相机进行1.6mm等间距运动扫描,并运用多线程交互和虚拟内存映射技术实现运动状态下轨道图像数据的采集和存储;在分析轨道图像病害特征的基础上,运用主成分分析、线性判别分析和Adaboost等方法建立机器学习模型,实现对钢轨、扣件和道床3个区域病害的模式识别。应用验证表明:系统能够有效检出钢轨表面擦伤、扣件缺失和移位以及轨道板裂纹等病害,其中钢轨表面擦伤、扣件缺失的检出率达95%;能够代替传统的人工步行巡道,而且最高巡检速度可达160km.h-1。 展开更多
关键词 轨道巡检 计算机视觉 线阵相机 高速铁路
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煤矿综采工作面巡检机器人系统研究 被引量:52
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作者 张树生 马静雅 +1 位作者 岑强 朱宇昌 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期136-140,共5页
针对煤矿井下综采工作面生产安全、设备运行状况监测等问题,设计了一种柔性轨道式综采工作面巡检机器人系统。重点介绍了该机器人系统的组成结构,分别论述了巡检机器人本体、基站和远程工作站的设计方法,阐述了适用于工作面狭小空间、... 针对煤矿井下综采工作面生产安全、设备运行状况监测等问题,设计了一种柔性轨道式综采工作面巡检机器人系统。重点介绍了该机器人系统的组成结构,分别论述了巡检机器人本体、基站和远程工作站的设计方法,阐述了适用于工作面狭小空间、多弯曲度的柔性轨道组成和结构设计,最后介绍了包括多机器人协作方法等巡检机器人系统的控制软件设计方法。研究表明:该巡检机器人系统监测功能齐全、适应能力强,解决了在煤矿井下工作面有限空间内、复杂工况下的生产监控问题。 展开更多
关键词 煤矿 综采工作面 柔性轨道 巡检机器人 煤矿智能化
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长波长轨道不平顺检测中的数字滤波方法 被引量:35
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作者 杜鹤亭 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期58-65,共8页
分析和比较了目前较为成熟的轨道长波长不平顺的检测方法 ,尽管随检测原理的不同 ,各国的轨检系统采用的处理方法相差很大 ,但其共同点是均离不开数字信号处理方法 ,从而保证系统有良好的幅频特性和相频特性。
关键词 轨道检测 数字滤波方法 检测原理 轨道不平顺 铁路 长波长检测
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我国轨道式巡检机器人研究及发展现状 被引量:33
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作者 吴锴 左兆陆 窦少校 《软件》 2018年第11期80-83,共4页
轨道式巡检机器人在国内的发展日新月异,其应用范围已经从早期应用较广的变电站领域扩展到地下矿井、污水廊道和城市综合管廊等地方。本文对国内的轨道式巡检机器人的发展进行介绍,对轨道式巡检机器人做分类,对轨道巡检机器人的常用功... 轨道式巡检机器人在国内的发展日新月异,其应用范围已经从早期应用较广的变电站领域扩展到地下矿井、污水廊道和城市综合管廊等地方。本文对国内的轨道式巡检机器人的发展进行介绍,对轨道式巡检机器人做分类,对轨道巡检机器人的常用功能做归纳,对国内轨道式巡检机器人的市场做综合分析,旨在总结我国轨道式巡检机器人的研究和发展现状,对诸多国内学者们之前的相关研究做一总结和补充。 展开更多
关键词 国内 轨道 巡检机器人 市场
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轨道式巡检机器人系统设计与应用 被引量:25
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作者 裴文良 张树生 +1 位作者 岑强 饶毅 《煤矿机械》 2016年第6期142-144,共3页
详细介绍了轨道式巡检机器人系统的硬件组成,讨论了巡检机器人数据采集系统的功能与结构,介绍了控制系统的软件设计方法。叙述了一种巡检机器人用充电器闭锁装置,它可以对井下机器人进行充电,延长工作时间。该机器人系统可以取代人工检... 详细介绍了轨道式巡检机器人系统的硬件组成,讨论了巡检机器人数据采集系统的功能与结构,介绍了控制系统的软件设计方法。叙述了一种巡检机器人用充电器闭锁装置,它可以对井下机器人进行充电,延长工作时间。该机器人系统可以取代人工检测、能及时发现故障,为带式输送机和其他设备的安全运行提供了可靠的保障。 展开更多
关键词 轨道 巡检 机器人 监控
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基于图像色相值突变特征的钢轨区域快速识别方法 被引量:20
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作者 闵永智 殷超 +1 位作者 党建武 程天栋 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期46-54,共9页
应用彩色图像中不同区域HSL色彩空间中色相值突变特征提取轨检图像中钢轨边界点,对多条不同等分线处钢轨边界点进行直线拟合以确定钢轨边缘,识别目标钢轨区域。分析了机器视觉轨检系统序列图像中轨枕、砟石、扣件与钢轨的分布特征及不... 应用彩色图像中不同区域HSL色彩空间中色相值突变特征提取轨检图像中钢轨边界点,对多条不同等分线处钢轨边界点进行直线拟合以确定钢轨边缘,识别目标钢轨区域。分析了机器视觉轨检系统序列图像中轨枕、砟石、扣件与钢轨的分布特征及不同特征区域图像色相值的突变特征,研究了轨检图像不同等分数值下等分线处色相值突变点与钢轨边界点的对应关系,讨论了不同等分值对识别时间与识别失败率的影响。在不同光照条件下对识别方法与传统方法进行了对比分析。分析结果表明:当等分值为8时识别效果最优,识别失败率为5.0%,识别时间为4.65ms;在500~1 000、1 000~10 000、10 000~100 000lx三个特征光照强度区间,识别方法在木枕与混凝土枕轨道中钢轨区域的平均最大识别时间分别为4.57、4.48 ms,比传统方法分别减少了44.4%、47.1%,识别时间标准差分别为0.15、0.12ms,比传统方法分别降低了91.8%、93.6%,平均最大识别失败率分别为3.5%、3.3%,比传统方法分别降低了66.0%、76.9%,识别失败率标准差均为1.6%,比传统方法分别降低了68.9%、71.1%。可见,本文方法是一种机器视觉轨检系统中目标钢轨区域识别的有效方法。 展开更多
关键词 轨道检测 钢轨区域 机器视觉 区域识别 色相值突变 直线拟合 识别时间 识别失败率
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轨道几何状态检测数据里程校正算法研究 被引量:19
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作者 隋国栋 李海锋 许玉德 《交通信息与安全》 2009年第6期18-21,共4页
同一段铁路线路多次轨道几何状态检测数据间普遍存在一定的里程偏移,若直接使用存在里程偏差的数据参与计算或分析,结果有较大误差,无法保证现场养护维修的效果。文中提出了1种里程自动校正的优化模型,并结合轨道几何状态数据,按照数据... 同一段铁路线路多次轨道几何状态检测数据间普遍存在一定的里程偏移,若直接使用存在里程偏差的数据参与计算或分析,结果有较大误差,无法保证现场养护维修的效果。文中提出了1种里程自动校正的优化模型,并结合轨道几何状态数据,按照数据预处理、建立校正基库、初步校正及精确校正4个步骤,编制软件实现了该优化方法,从而解决了轨道动态几何状态数据间的里程偏差问题。实例分析表明,该模型正确,效果良好。 展开更多
关键词 轨道几何形位 轨道检测 里程偏移 里程校正
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高速铁路轨道静态精密检测若干技术问题探讨 被引量:17
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作者 王国民 马文静 《铁道勘察》 2010年第6期7-10,共4页
轨道静态精密检测直接服务于轨道精调作业,是确保轨道高平顺性的关键施工环节之一。结合国内多条客运专线轨道静态精密检测的实践,探讨了轨道静态精密检测过程中的一系列精度控制措施,同时就绝对平顺性与相对平顺性概念进行了对比分析,... 轨道静态精密检测直接服务于轨道精调作业,是确保轨道高平顺性的关键施工环节之一。结合国内多条客运专线轨道静态精密检测的实践,探讨了轨道静态精密检测过程中的一系列精度控制措施,同时就绝对平顺性与相对平顺性概念进行了对比分析,并就相对平顺性提出了一种简化处理方法。 展开更多
关键词 高速 铁路轨道 精密检测 技术 问题探讨 RAILWAY track High Speed inspection 平顺性 施工环节 控制措施 客运专线 检测过程 对比分析 处理方法 作业 实践 精度 概念 服务
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基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统 被引量:17
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作者 程雨 杜馨瑜 +3 位作者 顾子晨 戴鹏 李海浪 王昊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期32-42,共11页
基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统由光学系统、FPGA模块、DSP图像处理模块及上位机组成。为提升图像采集的质量,提出并设计线阵相机加激光光源的组合方案,用以有效滤除阳光干扰,避免图像过度曝光。针对高速实时采集需求... 基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统由光学系统、FPGA模块、DSP图像处理模块及上位机组成。为提升图像采集的质量,提出并设计线阵相机加激光光源的组合方案,用以有效滤除阳光干扰,避免图像过度曝光。针对高速实时采集需求,设计FPGA采集模块,实现巡检图像采集控制和传输。针对实时智能检测需求,开发基于DSP模块的JPEG压缩、钢轨区域识别和扣件定位算法以及基于工控机的扣件缺陷识别算法。设计上位机软件,实现用户交互及数据存储。试验测试结果表明:该系统对钢轨定位的准确率在99%以上,对扣件定位的准确率在90%以上,对异常扣件识别率在80%以上,系统检测的最高速度可达160 km·h-1。 展开更多
关键词 高速铁路 轨道巡检 高速嵌入式系统 钢轨定位 扣件定位
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论铁路既有线路基检测 被引量:16
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作者 杨新安 高艳灵 刘征 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期2363-2366,共4页
为在铁路提速和大、中修前选择合理的方法对路基状态、质量进行准确检测和评估,根据铁路既有线路基检测工程实践,对挖探、地质雷达法、瑞雷面波法、轻型动力触探法、高密度电阻率法和土工试验进行了评价,提出了对于不同的检测目的应选... 为在铁路提速和大、中修前选择合理的方法对路基状态、质量进行准确检测和评估,根据铁路既有线路基检测工程实践,对挖探、地质雷达法、瑞雷面波法、轻型动力触探法、高密度电阻率法和土工试验进行了评价,提出了对于不同的检测目的应选择不同的检测方法进行综合检测的方案,给出了繁忙干线提速、一般线路提速、路局大、中修普查和局部地段特殊病害调查4种不同目的的路基检测建议方法和3个检测工程实例. 展开更多
关键词 铁路工程 既有线 路基 检测 提速
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GJ-6型轨道检测系统几何测量不确定度及准确度研究 被引量:13
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作者 王琰 《铁道建筑》 北大核心 2017年第11期110-113,共4页
GJ-6型轨道检测系统采用机器视觉等高新技术实现轨道几何不平顺的实时测量。本文基于GJ-6型轨道检测系统,采集CRH2J高速综合检测列车在国家铁道试验中心以及某城际铁路下行线型式试验数据,设计试验标准差、2倍标准差、第95百分位偏差试... GJ-6型轨道检测系统采用机器视觉等高新技术实现轨道几何不平顺的实时测量。本文基于GJ-6型轨道检测系统,采集CRH2J高速综合检测列车在国家铁道试验中心以及某城际铁路下行线型式试验数据,设计试验标准差、2倍标准差、第95百分位偏差试验,研究检测系统轨道几何测量的不确定度及准确度。研究结果表明,该检测系统轨道几何测量精度高,准确度好。 展开更多
关键词 轨道检测 轨道几何测量 试验研究 GJ-6型轨道检测系统 不确定度及准确度
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轨道质量指数的研究和应用 被引量:12
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作者 魏世斌 杨凤春 翁绍德 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期23-33,共11页
本文介绍了轨道质量指数的研究成果及计算机处理技术,并在分析大量轨道质量指数数据的基础上,提出了轨道状态恶化率的科学表达方法,还阐述了使用轨道质量指数指导线路养护维修作业的若干要点。
关键词 轨道 质量指数 养护 维修 铁路线路
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轨道隧道巡检现状及智能检测机器人发展趋势 被引量:13
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作者 于子良 黄志辉 +1 位作者 杨珏 张文明 《机车电传动》 北大核心 2020年第6期137-142,共6页
从轨道交通运维对轨道和隧道巡检需求出发,综合分析了轨道交通巡检的现状和存在的突出问题,总结国内外巡检方式的差异。结合当前大数据、物联网、人工智能、无人驾驶、机器人等前沿科技发展趋势,提出了机器人智能巡检的发展方向。针对... 从轨道交通运维对轨道和隧道巡检需求出发,综合分析了轨道交通巡检的现状和存在的突出问题,总结国内外巡检方式的差异。结合当前大数据、物联网、人工智能、无人驾驶、机器人等前沿科技发展趋势,提出了机器人智能巡检的发展方向。针对轨道交通特殊的运用环境特征,指出轨道交通巡检机器人的7个关键技术研究方向,最后对轨道交通巡检机器人的应用前景进行展望。 展开更多
关键词 智能巡检 巡检机器人 轨道巡检 钢轨 隧道 高速铁路 地铁
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基于经验模式分解的钢轨波浪弯曲不平顺提取方法 被引量:13
14
作者 刘秀波 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期26-30,共5页
钢轨波浪弯曲不平顺隐藏在轨道不平顺中。采用小波分析和经验模式分解相结合的方法,对钢轨波浪弯曲不平顺进行识别和提取分析。利用对称双正交小波对轨检车监测到的车体垂向加速度响应和高低轨道不平顺信号进行小波变换,滤除波长1 m以... 钢轨波浪弯曲不平顺隐藏在轨道不平顺中。采用小波分析和经验模式分解相结合的方法,对钢轨波浪弯曲不平顺进行识别和提取分析。利用对称双正交小波对轨检车监测到的车体垂向加速度响应和高低轨道不平顺信号进行小波变换,滤除波长1 m以下成分后,基本可以保证用经验模式分解得到的第1个固有模态函数包含全部钢轨弯曲不平顺信息。对提取得到的钢轨波浪弯曲不平顺的分析表明,不同钢轨上存在的弯曲不平顺不同,钢轨存在的波浪弯曲不平顺是波长在3 m附近变化的准周期不平顺;钢轨波浪弯曲不平顺是引起车体颤振的原因。建议在提速线路和客运专线上应限制波浪弯曲钢轨上道。 展开更多
关键词 轨道检测 钢轨不平顺 钢轨波浪弯曲 小波分析 经验模式分解
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基于卷积神经网络的轨道表面缺陷检测技术实现 被引量:14
15
作者 刘孟轲 吴洋 王逊 《现代计算机(中旬刊)》 2017年第10期65-69,77,共6页
利用计算机视觉技术,通过采用基于线阵CCD相机的图像采集系统,能够实现轨道信息的完整采集,实现对铁路轨道缺陷的检测。然而,目前国内大部分缺陷识别技术还不成熟,对于缺陷数据的自动化识别仍很困难,很大程度仍然依靠高度熟练的技术工... 利用计算机视觉技术,通过采用基于线阵CCD相机的图像采集系统,能够实现轨道信息的完整采集,实现对铁路轨道缺陷的检测。然而,目前国内大部分缺陷识别技术还不成熟,对于缺陷数据的自动化识别仍很困难,很大程度仍然依靠高度熟练的技术工人或者采用进口检测系统。因此,为满足发展需求,针对有效的轨道表面缺陷识别检测方法进行研究,提出基于卷积神经网络的算法,实现对轨道表面缺陷的识别。以圆形、条形两种缺陷类型数据作为研究对象,验证对轨道表面缺陷的识别检测准确度。 展开更多
关键词 卷积神经网络 轨道表面 缺陷检测 子采样 BP神经网络
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高速磁浮轨道长波不平顺检测系统设计 被引量:12
16
作者 郑树彬 林建辉 林国斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1781-1786,共6页
加强轨道不平顺的控制是提高列车运行品质的重要措施,而利用自动化测试系统是检测轨道平顺性的有效手段。介绍一种用于高速磁浮轨道长波不平顺检测的便携式测试系统。该系统采用了基于惯性测量原理的检测方法,并结合GPS定位技术实现轨... 加强轨道不平顺的控制是提高列车运行品质的重要措施,而利用自动化测试系统是检测轨道平顺性的有效手段。介绍一种用于高速磁浮轨道长波不平顺检测的便携式测试系统。该系统采用了基于惯性测量原理的检测方法,并结合GPS定位技术实现轨道的定位。应用多线程并行处理技术实现GPS数据和数采卡数据的同步记录,设计了相应的数字滤波器对信号进行处理。测量结果表明:该检测系统能实现磁浮轨道长波不平顺的精确测量,测量结果不受列车运行速度的影响。 展开更多
关键词 轨道检测 轨道不平顺 GPS 并行处理技术 数字滤波 小波去噪
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轨道板关键几何尺寸快速检测系统的设计及应用 被引量:12
17
作者 薛峰 《铁道建筑》 北大核心 2016年第4期118-122,共5页
轨道板关键几何尺寸检测是轨道板出厂检验重要项目之一,也是高速铁路轨道施工质量的保障。实现对轨道板关键几何尺寸的快速检测,对于提高生产效率和保障轨道板质量都具有实用价值。本文给出了综合采用线阵图像技术和激光图像三维检测技... 轨道板关键几何尺寸检测是轨道板出厂检验重要项目之一,也是高速铁路轨道施工质量的保障。实现对轨道板关键几何尺寸的快速检测,对于提高生产效率和保障轨道板质量都具有实用价值。本文给出了综合采用线阵图像技术和激光图像三维检测技术的快速检测系统的技术方案,基于该技术方案研制了针对CRTSⅢ型轨道板关键几何尺寸的快速检测系统,并进行了现场试验验证。现场试验表明:与常规检测技术相比,该检测系统具有检测速度快、自动化检测、操作简便、可适用于流水化作业且可纳入BIM平台应用等优点,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 轨道板 关键几何尺寸 快速检测 图像检测 BIM(Building INFORMATION Modeling)
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高速铁路路基冻胀综合监测体系研究 被引量:12
18
作者 孙英潮 闫宏业 +2 位作者 蔡德钩 陈锋 姚建平 《铁道建筑》 北大核心 2015年第6期92-95,共4页
阐述了人工水准观测、自动监测(冻胀、冻深、水分)、轨道动态检测、轨道状态检查等方式应用于高速铁路路基冻胀监测的功能定位、仪器设备要求、测试要点及数据处理要求。针对高速铁路路基冻胀综合监测体系总体要求,探讨了高速铁路建设... 阐述了人工水准观测、自动监测(冻胀、冻深、水分)、轨道动态检测、轨道状态检查等方式应用于高速铁路路基冻胀监测的功能定位、仪器设备要求、测试要点及数据处理要求。针对高速铁路路基冻胀综合监测体系总体要求,探讨了高速铁路建设与运营各阶段不同监测方式的相互关系。高速铁路路基冻胀综合监测体系的建立为高速铁路建设期间的动态设计及安全运营提供了技术保障。 展开更多
关键词 高速铁路 路基冻胀 综合监测 自动监测 人工观测 轨道检测
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安全综合检测车的研制 被引量:10
19
作者 杜鹤亭 高林奎 +4 位作者 张继元 魏世斌 吴旺青 夏亮光 顾世平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期49-53,共5页
介绍我国正在研制的第一辆安全综合检测车。该车由轨道状态检测、接触网检测、轮轨连续作用力测量、线路周边环境监视、通信信号检测(预留)等五个检测子系统组成。分别对轨道状态、接触网、轮轨连续作用力、线路周边环境进行检测或监视... 介绍我国正在研制的第一辆安全综合检测车。该车由轨道状态检测、接触网检测、轮轨连续作用力测量、线路周边环境监视、通信信号检测(预留)等五个检测子系统组成。分别对轨道状态、接触网、轮轨连续作用力、线路周边环境进行检测或监视,概述了检测内容、检测原理及其技术指标。该车检测数据的实时处理是通过网络化计算机数据处理子系统完成的。该车综合分析技术包括轨道检测结果对接触网拉出值检测偏差值的修正和补偿技术、轨道检测结果与轮轨作用力测量结果的对比及分析技术、环境监视图像与轨道检测结果的实时叠加综合技术以及整车电磁兼容问题研究等。 展开更多
关键词 研制 安全综合检测车 轨道 接触网 轮轨力 环境监视 铁路
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数字逆滤波技术在轨道不平顺检测中的应用 被引量:8
20
作者 张国锋 高晓蓉 +2 位作者 王黎 王泽勇 赵全轲 《信号处理》 CSCD 2004年第6期667-670,共4页
本文概述了国内外轨道不平顺检测的原理和采用的数字滤波器技术,基于2m弦测法的原理,着重分析了逆滤波器的设计原理和方法,并进行了模拟仿真。对逆滤波器设计中存在的问题及改进方法作了一定的分析。最后总结了轨道检测中数字滤波器的... 本文概述了国内外轨道不平顺检测的原理和采用的数字滤波器技术,基于2m弦测法的原理,着重分析了逆滤波器的设计原理和方法,并进行了模拟仿真。对逆滤波器设计中存在的问题及改进方法作了一定的分析。最后总结了轨道检测中数字滤波器的设计和应用特点。 展开更多
关键词 逆滤波器 数字滤波器 设计原理 应用特点 模拟仿真 改进方法 轨道不平顺 轨道检测 国内外
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