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无人智能技术在水库地形测量与库容计算中的应用 被引量:33
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作者 张晨 牟乃夏 +4 位作者 周霞 潘灶新 李海斌 庾鹏 杨骥 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第11期72-76,共5页
随着无人机和无人船技术的发展,将其运用于水库地形测量已成为当今水利工程的发展趋势。本文采用无人机和无人船,以及不规则三角网的库容计算方法,对梅州水库的库容进行了复核,并阐述了相应的数据获取方法和数据处理过程,以及库容的计... 随着无人机和无人船技术的发展,将其运用于水库地形测量已成为当今水利工程的发展趋势。本文采用无人机和无人船,以及不规则三角网的库容计算方法,对梅州水库的库容进行了复核,并阐述了相应的数据获取方法和数据处理过程,以及库容的计算方法和原理。无人机和无人船等新技术的使用,提高了水库地形的获取精度及库容的计算精度,不仅降低了成本,提高了效率,而且推动了水利科技的进步,具有实践意义。 展开更多
关键词 无人机 无人船 倾斜摄影 声波测深 库容计算
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无人船测绘系统对大宁水库的水下地形测绘 被引量:19
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作者 杨瀚 许佳宾 +2 位作者 黄鹤 邱冬炜 王莹 《北京测绘》 2017年第2S期51-54,共4页
随着水下测绘技术手段的发展,GPS-RTK结合测深仪的无人船水下三维地形测绘技术逐渐应用到实际中。南水北调是缓解中国北方水资源短缺的战略性工程,分东线、中线、西线三条调水线,其中中线工程北上直达北京南部的大宁水库。为了保证大宁... 随着水下测绘技术手段的发展,GPS-RTK结合测深仪的无人船水下三维地形测绘技术逐渐应用到实际中。南水北调是缓解中国北方水资源短缺的战略性工程,分东线、中线、西线三条调水线,其中中线工程北上直达北京南部的大宁水库。为了保证大宁水库的饮水质量以及满足南水北调工程的要求,要在大宁水库建造围堰,现采用无人船水下地形三维测绘系统对大宁水库部分水域进行水下地形测绘,获得水下三维数据,为建造围堰提供可靠基础数据。本文介绍了利用该设备进行大宁水库水下三维地形测绘的主要原理、流程和成果。 展开更多
关键词 水下地形测绘 无人船 南水北调 大宁水库
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结合无人船与网络RTK技术测量露天矿坑土方量 被引量:15
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作者 吉绪发 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第7期151-155,共5页
利用无人测量船与网络RTK技术联合测量某一涵盖水陆区域的填挖土方量。其中,利用无人船系统测量水下地形,利用网络RTK测量陆地地形,并将水陆两部分的地形数据融合,利用基于不规则三角网的DTM法计算了该区域的填挖土方量,同时得到水域部... 利用无人测量船与网络RTK技术联合测量某一涵盖水陆区域的填挖土方量。其中,利用无人船系统测量水下地形,利用网络RTK测量陆地地形,并将水陆两部分的地形数据融合,利用基于不规则三角网的DTM法计算了该区域的填挖土方量,同时得到水域部分的水下地形图,为后续施工建设提供了基础资料。本文提出的结合无人船和网络RTK技术测量复杂水陆地形的方案可为相关工程的测量实践提供参考依据。 展开更多
关键词 无人船 GNSSRTK 土方量 水下地形图 水深图
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基于SSD-CF的无人艇目标检测跟踪方法 被引量:13
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作者 陈欣佳 刘艳霞 +1 位作者 洪晓斌 王慧芳 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第2期145-150,共6页
针对目前目标检测和目标跟踪算法对无人艇运算配置要求高、速度慢等问题,该文一种提出基于SSD-CF的无人艇目标检测跟踪方法。利用MobileNets结构结合SSD目标检测算法构建轻量级卷积神经网络,实现无人艇的水面目标检测。目标检测结果作... 针对目前目标检测和目标跟踪算法对无人艇运算配置要求高、速度慢等问题,该文一种提出基于SSD-CF的无人艇目标检测跟踪方法。利用MobileNets结构结合SSD目标检测算法构建轻量级卷积神经网络,实现无人艇的水面目标检测。目标检测结果作为相关滤波CF目标跟踪算法的初始输入,并在目标跟踪过程的保障其有效性。通过MODD水面船只视频数据实验表明,SSD-CF方法融合目标检测与目标跟踪算法,可有效地降低对运算力的要求,提升目标检测跟踪速度和目标位置的稳定连续性。 展开更多
关键词 无人艇 目标检测 目标跟踪 SSD MobileNets 相关滤波
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无人测量系统在消力池水下地形测量中的应用 被引量:12
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作者 王皓冉 汪双 +4 位作者 陈永灿 李永龙 刘昭伟 林向阳 吴雪菲 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期11-18,共8页
GPS-RTK与测深仪的组合测量手段是现代水下地形测量的重要技术手段,本文采用该测量技术与无人船技术融合,构建了适用于消力池的水下地形测绘无人测量系统,并应用于亭子口水利工程的表孔消力池水下地形测量实践。文中系统地阐述了消力池... GPS-RTK与测深仪的组合测量手段是现代水下地形测量的重要技术手段,本文采用该测量技术与无人船技术融合,构建了适用于消力池的水下地形测绘无人测量系统,并应用于亭子口水利工程的表孔消力池水下地形测量实践。文中系统地阐述了消力池水下地形无人测量系统的工作原理、标准化作业流程以及水下地形三维构建方法,结合测绘数据和三维模型,对消力池测区的溢流坝段、护坦、尾坎、防冲段、河道衔接段的高程变化趋势进行分析。结果表明:汛后亭子口表孔消力池结构完整,边界清晰,水质良好,从溢流坝段至尾坎处的护坦表面淤积程度均较小,池区尚未发现明显的堆积体或结构异常,受基岩和围堰卵砾石堆积体影响,防冲段与下游衔接段高程增加显著。无人测量技术的使用,提高了消力池水下地形与淤积分布的获取精度与时效性,具备显著的应用研究价值和推广意义。 展开更多
关键词 无人船 GPS-RTK 声波测深 消力池 水下地形
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浅析无人船在水下地形测量中的应用 被引量:12
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作者 关雷 郑宝华 +2 位作者 赵琳 勾昆 袁红 《测绘与空间地理信息》 2019年第11期202-204,共3页
水下地形测量因其局限性大、成本高、作业效率低,常规人工测量方法难以开展。随着测绘技术的发展,无人测绘船被投入水域测量工作。通过将GNSS RTK与声呐测深技术相结合,实现实时定位测量水底底面的高程,测量精度可达到厘米级,能够极大... 水下地形测量因其局限性大、成本高、作业效率低,常规人工测量方法难以开展。随着测绘技术的发展,无人测绘船被投入水域测量工作。通过将GNSS RTK与声呐测深技术相结合,实现实时定位测量水底底面的高程,测量精度可达到厘米级,能够极大地提高作业效率,减少作业周期及成本。本文首先对无人测量船作业原理和流程进行了简单的介绍,结合应用实例,进一步论述了利用无人船测量水下地形的作业过程和方法。 展开更多
关键词 无人船 水下地形测量 测深系统
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一种基于多线激光雷达的无人艇避障系统设计 被引量:11
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作者 毕卫红 孙迎坤 +2 位作者 谈木 付广伟 张保军 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期80-88,共9页
为了实现无人艇在复杂的海洋环境下能够顺利地躲避障碍物,并按照相应的设计路线进行自主航行的目的,完成了一种基于多线激光雷达的海上无人艇软硬件设计。利用多线激光雷达获得周围环境中的连续数据和无人艇实时的位姿信息,建立无人艇... 为了实现无人艇在复杂的海洋环境下能够顺利地躲避障碍物,并按照相应的设计路线进行自主航行的目的,完成了一种基于多线激光雷达的海上无人艇软硬件设计。利用多线激光雷达获得周围环境中的连续数据和无人艇实时的位姿信息,建立无人艇所在位置的坐标系,对无人艇周围环境中的障碍物点云数据进行过滤、聚类和分割处理。在角度与距离上同时对障碍物进行分类,判断每个角度中障碍物的占比是否小于预设阈值,使用改进的A*算法对无人艇路径进行规划,使无人艇按照规定的路线航行。 展开更多
关键词 无人艇 多线激光雷达 路径规划
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智能无人测量船在河道水下地形测量中的应用研究 被引量:8
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作者 陈良周 陈丽丽 《智能城市》 2017年第6期199-200,共2页
采用智能无人测量船系统针对浅水、未知等困难区域的水下地形测量进行了研究。智能无人测量船系统包括岸基控制单元和测深船单元,其中岸基控制单元利用无线电遥控测深船走航测量并实时接收测量数据,测深船单元搭载CNSS、电子罗盘、声学... 采用智能无人测量船系统针对浅水、未知等困难区域的水下地形测量进行了研究。智能无人测量船系统包括岸基控制单元和测深船单元,其中岸基控制单元利用无线电遥控测深船走航测量并实时接收测量数据,测深船单元搭载CNSS、电子罗盘、声学测深仪和主控系统在楠溪江泰石村至三角岩大桥段水域进行了实测,验证了无人船用于内河水下地形测量的可行性和实用性。 展开更多
关键词 智能 无人船 河道测量
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无人船测量技术在矿区堰塞湖水下地形监测中的应用 被引量:6
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作者 关雷 曹景庆 张东林 《测绘与空间地理信息》 2021年第S01期194-197,共4页
利用无人船技术开展堰塞湖体等传统方式测量困难水域的水下地形数据的采集与监测,能够安全、快速地获取水下地形、断面图、水体库容等信息。本文以翠宏山铁多金属矿堰塞湖应急测量工作为例,介绍了无人船测量系统的组成,并详细阐述了利... 利用无人船技术开展堰塞湖体等传统方式测量困难水域的水下地形数据的采集与监测,能够安全、快速地获取水下地形、断面图、水体库容等信息。本文以翠宏山铁多金属矿堰塞湖应急测量工作为例,介绍了无人船测量系统的组成,并详细阐述了利用无人船开展水下测量的实施与数据后处理步骤。应用结果表明,利用无人船测量系统能够有效避免测量时的安全威胁,为困难水域的水下地形测量提供可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 无人船 水库库容 水下地形测量
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基于岸堤特征提取的近岸无人船激光SLAM方法
10
作者 李可染 李立刚 +2 位作者 贺则昊 徐洪斌 戴永寿 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第14期257-267,共11页
针对无人船在近岸水域场景下使用传统激光同步定位与建图(SLAM)方法时,由于水面反射激光的能力较弱和水面波动造成的干扰,定位精度低和鲁棒性差的问题,提出一种基于岸堤特征提取的激光SLAM方法(EF-SLAM)。首先,引入了由岸堤反射且稳定... 针对无人船在近岸水域场景下使用传统激光同步定位与建图(SLAM)方法时,由于水面反射激光的能力较弱和水面波动造成的干扰,定位精度低和鲁棒性差的问题,提出一种基于岸堤特征提取的激光SLAM方法(EF-SLAM)。首先,引入了由岸堤反射且稳定分布在水面高程范围内的水边线点进行匹配,以减小激光雷达里程计在近岸水域场景下的高程估计误差,并由此提出基于点云前视投影的水边线点提取方法。其次,为了实现水边线点的匹配,采用帧到局部地图的特征关联与匹配方式,并构建了水边线点到水边线距离残差,以估计雷达帧间相对位姿变化。最后,基于USVinland公开数据集与青岛古镇口海域实测数据集的实验结果表明,所提EF-SLAM可有效地抑制里程计的位姿漂移,相比主流激光SLAM,具有更高的定位精度与更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 同步定位与建图 激光雷达 无人船 因子图优化 特征提取
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散货船水尺计重所用无人船设计
11
作者 沈益骏 刘新 +3 位作者 王涛 屠卡滨 张鸟飞 陈雯 《船海工程》 北大核心 2024年第1期26-29,共4页
针对散货船传统水尺计重中存在准确度低、工作强度大、安全性无法保障等问题,根据激光雷达避障、卡尔曼滤波器、图像传输等技术和原理,结合港口实际情况,研制水尺计重所用无人船,选择某国际散货船进行10船次无人船和传统人工目测水尺对... 针对散货船传统水尺计重中存在准确度低、工作强度大、安全性无法保障等问题,根据激光雷达避障、卡尔曼滤波器、图像传输等技术和原理,结合港口实际情况,研制水尺计重所用无人船,选择某国际散货船进行10船次无人船和传统人工目测水尺对比试验,试验结果表明,该无人船设计符合水尺计重精度要求,可大幅提升工作效率。 展开更多
关键词 无人船 水尺计重 避障 图像识别 遥控
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复合材料无人艇碰撞动力学数值仿真
12
作者 李永正 张思远 +3 位作者 李清 张剑 孔志宏 崔凯 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期81-85,共5页
针对复合材料无人艇碰撞损伤特性及耐撞性能优化问题,首先开展无人艇用复合材料力学性能试验研究,得到复合材料各项基本力学性能参数;在确保材料参数合理性的基础上,开展不同复合材料铺层角度下复合材料无人艇的耐撞性能数值仿真研究,... 针对复合材料无人艇碰撞损伤特性及耐撞性能优化问题,首先开展无人艇用复合材料力学性能试验研究,得到复合材料各项基本力学性能参数;在确保材料参数合理性的基础上,开展不同复合材料铺层角度下复合材料无人艇的耐撞性能数值仿真研究,获得复合材料无人艇的碰撞力、位移、加速度以及主要构件的吸能,从而确定耐撞性能较优的复合材料无人艇材料铺层方案,为分析复合材料无人艇碰撞及优化无人艇耐撞性能提供了研究基础。 展开更多
关键词 无人艇 复合材料 耐撞性能 复合材料铺层角度
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从新能源车回归模型预测无人船艇动力系统的发展
13
作者 刘圣鑫 陈武超 +1 位作者 严忠胜 王天驰 《柴油机》 2024年第2期21-26,共6页
基于多元线性回归方法,探究新能源汽车商业成功的影响因素并总结动力系统发展规律,包括动力方案选择与设计参数重要度排序等,在此基础上建立新能源汽车动力系统模型,再针对船舶的具体情况做出修正,将得到的模型迁移到无人船艇上,从而预... 基于多元线性回归方法,探究新能源汽车商业成功的影响因素并总结动力系统发展规律,包括动力方案选择与设计参数重要度排序等,在此基础上建立新能源汽车动力系统模型,再针对船舶的具体情况做出修正,将得到的模型迁移到无人船艇上,从而预估无人船艇动力系统未来发展趋势。 展开更多
关键词 多元线性回归 无人船艇 新能源乘用车 动力系统
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水质监测与采样一体化无人船设计与试验 被引量:2
14
作者 李俊 陈普坤 +2 位作者 陈雷雷 张丽珍 胡庆松 《上海海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期405-416,共12页
良好的水体水质是池塘健康养殖的基础,为了实现监测和采样的自动化,设计一体化无人水质监测船并进行性能试验。兼顾水质监测与采样需求,对船体结构进行设计,考虑承重和稳性对船舱传感器与采样、电源与控制盒、水样采集瓶功能区进行布局... 良好的水体水质是池塘健康养殖的基础,为了实现监测和采样的自动化,设计一体化无人水质监测船并进行性能试验。兼顾水质监测与采样需求,对船体结构进行设计,考虑承重和稳性对船舱传感器与采样、电源与控制盒、水样采集瓶功能区进行布局设计,基于双螺旋桨差速驱动模型融合GPS和姿态传感器开发自主巡航控制系统,应用物联网技术集成水质采样控制系统和水质监测数据平台。综合试验结果表明:无人船行驶轨迹准确,监测点位最大偏差量为1.49 m,最小偏差量为0.39 m,平均偏差量为1.003 m;监测及采样功能稳定,可实时回传水体的pH、温度和溶氧数据,6只500 mL水样采集瓶能够实现符合国家标准的水下50 cm精准取样。研究结果为水产养殖全水面水质监控提供一种低成本、高可靠的实施方案。 展开更多
关键词 水质监测 水体采样 无人船 自主导航
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表面桨无人艇驱动控制系统设计
15
作者 戴成 朱少辉 +1 位作者 于涓汇 张勇亮 《舰船电子工程》 2024年第7期21-24,共4页
论文给出了表面桨(也称“半浸桨”)无人艇的底层驱动控制方案,描述驱动控制系统组成,针对表面桨无人艇在波浪中能快速起滑控制的问题,提出一种采用纵倾角度与船体姿态自适应控制的方案,提高表面桨无人艇滑行控制对海况的适应性,为解决... 论文给出了表面桨(也称“半浸桨”)无人艇的底层驱动控制方案,描述驱动控制系统组成,针对表面桨无人艇在波浪中能快速起滑控制的问题,提出一种采用纵倾角度与船体姿态自适应控制的方案,提高表面桨无人艇滑行控制对海况的适应性,为解决表面桨无人艇高速滑行驱动控制提供有效解决方案。 展开更多
关键词 无人艇 驱动控制 高速滑行 自适应
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基于变尺寸栅格地图的船载激光雷达目标检测 被引量:4
16
作者 李立刚 郭玉杰 +4 位作者 李林 郝宪锋 金久才 刘德庆 戴永寿 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第8期495-501,共7页
激光雷达具有测距精度高、受环境因素影响小及全天时工作的特点,非常适合用于无人船障碍物检测。由于激光雷达点云近密远疏,基于栅格地图的海上障碍物检测的精度就会受到栅格尺寸大小的直接影响。建立了一种栅格尺寸线性增长的变尺寸栅... 激光雷达具有测距精度高、受环境因素影响小及全天时工作的特点,非常适合用于无人船障碍物检测。由于激光雷达点云近密远疏,基于栅格地图的海上障碍物检测的精度就会受到栅格尺寸大小的直接影响。建立了一种栅格尺寸线性增长的变尺寸栅格地图,结合高度差判别法和八邻域连通分量标记法进行栅格划分及聚类,通过盒子模型提取障碍物信息,得出更加精确的障碍物检测结果。开展了海上实船实验,并对所提方法与传统方法的处理结果进行了比较,对比处理结果可得,对于近岸处中小型渔船的检测,所提方法可有效地解决传统方法中栅格划分和聚类效果较差的问题,实现更精确实时的海上障碍物检测,为无人船避障提供数据支撑。 展开更多
关键词 遥感 无人船 激光雷达 障碍物检测 变尺寸栅格地图
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基于双目视觉的无人船障碍物探测与地图构建 被引量:5
17
作者 黄倚天 朱晓辉 +1 位作者 王杰华 刘瑞 《计算机测量与控制》 2019年第8期193-197,共5页
在无人船的巡航过程中,如何探测和躲避障碍物是必须解决的问题;由于无人船自主巡航依赖于其自身对所处环境的精确探测,而目前一般采用的超声波或雷达技术探测距离和精度较低,避障功能弱,因此需引入视觉方法来提升避障精度,并用于轨迹生... 在无人船的巡航过程中,如何探测和躲避障碍物是必须解决的问题;由于无人船自主巡航依赖于其自身对所处环境的精确探测,而目前一般采用的超声波或雷达技术探测距离和精度较低,避障功能弱,因此需引入视觉方法来提升避障精度,并用于轨迹生成、定位或路径规划;为无人船搭建双目视觉系统,提出采用双目直接稀疏里程计算法构建无人船所处三维空间模型,将构建的三维点云图转化为二维网格图并标记障碍物,为避障系统进行路径规划提供障碍物数据;实验结果表明,该系统对真实河流环境进行了地图构建,并解决了水上环境构建存在的“虚拟障碍”等问题。 展开更多
关键词 无人船 双目直接稀疏里程计算法 障碍物探测 地图构建
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无人船在油气管道水域穿越工程中的应用
18
作者 万仕平 《天然气与石油》 2023年第5期138-142,共5页
近年来,无人测量船(以下简称无人船)技术发展迅速,在工程建设中的应用也越来越广泛。为了研究无人船在油气管道水域穿越工程中的测量工作内容和技术特点,介绍了无人船的工作原理、技术特点和作业流程,并分析了传统水域测量的不足。通过... 近年来,无人测量船(以下简称无人船)技术发展迅速,在工程建设中的应用也越来越广泛。为了研究无人船在油气管道水域穿越工程中的测量工作内容和技术特点,介绍了无人船的工作原理、技术特点和作业流程,并分析了传统水域测量的不足。通过某LNG管道大型河流穿越工程案例,介绍了河流穿越概况、无人船设备情况及数据采集方案,详细说明了无人船数据处理中数据检查和改正两个关键点,分析了精度情况、作业效率和经济效益。结果表明无人船水域测量安全、准确、高效。研究内容对类似项目的无人船应用具有重要参考价值。 展开更多
关键词 无人船 油气管道 水域穿越
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基于事件触发的无人艇协调路径跟踪控制
19
作者 庄海飞 李建祯 《计算机与数字工程》 2023年第12期3045-3049,共5页
针对多无人艇间协调通信时存在时延的问题,研究了在通信时滞下多无人艇沿多条给定路径编队运动的控制器设计问题。首先基于反步自适应法设计了在受到外界干扰时单个无人艇的路径跟踪控制器;然后针对协调通信时存在信息传输变延迟问题,利... 针对多无人艇间协调通信时存在时延的问题,研究了在通信时滞下多无人艇沿多条给定路径编队运动的控制器设计问题。首先基于反步自适应法设计了在受到外界干扰时单个无人艇的路径跟踪控制器;然后针对协调通信时存在信息传输变延迟问题,利用Lyapunov直接法与图论解决多无人艇协调问题;最后提出基于事件触发的时延协调控制律,有效地降低了通讯次数。仿真结果验证了该控制器的有效性。 展开更多
关键词 无人艇 路径跟踪 事件触发 反步法
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基于无人艇多波束测深系统的浅海水下地形自动化全覆盖测量
20
作者 邹烨杰 李大军 《江西测绘》 2023年第2期8-11,36,共5页
多波束测深系统是目前海道测量及水下地形测量的主要技术。无人艇多波束测深系统相比传统船载方法具有自动化程度高、测线布设灵活、可在浅水区域实现全覆盖测量等优点。论文介绍了无人艇多波束测深系统的测量原理,以海南岛东南部陵水... 多波束测深系统是目前海道测量及水下地形测量的主要技术。无人艇多波束测深系统相比传统船载方法具有自动化程度高、测线布设灵活、可在浅水区域实现全覆盖测量等优点。论文介绍了无人艇多波束测深系统的测量原理,以海南岛东南部陵水黎族自治县南部区域为试验区,采用L25C型无人艇搭载多波束测深系统对陵水湾附近浅水海域进行水下地形测量;对测深数据进行姿态、潮位及声速改正及噪点去除,获取精确的测深数据;采用双三次样条插值算法生成水下数字高程模型(DEM)。实验结果表明:无人艇多波束测深系统对大于等于1.5 m的浅水区域可做到有效覆盖,且测深结果符合《海道测量规范》的精度要求。 展开更多
关键词 无人艇 多波束测深系统 水下地形
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