卫星识别系统的研究与开发

卫星识别系统的研究与开发

王志铭[1]2003年在《卫星识别系统的研究与开发》文中研究说明随着卫星应用技术的发展和市场需求的扩大,当前卫星应用出现如下趋势: 1.为了获得新的频率资源、更高的数据带宽、以及更小巧轻便的天线,卫星使用频率向Ku、Ka波段转移。由于在Ku频段上功率通量密度不受限制,而且信号波长短,同样口径天线的增益要比C频段高,因而采用较小口径的天线(0.5~1.2m)就能支持多路实时视频传输,已成为当前卫星通信的发展方向。Ka波段的试验卫星如ETS-Ⅱ(日)、Olympus(欧洲)、ITALSAT(意)、ACTS(美)等已经证实了ka波段卫星通信的可能性,所采用的信道编码、点波束、数据速率调整等抗雨衰关键技术都已成熟,估计第一颗商用通信卫星将会在数年内投入使用。 2.转发器租用费用日益降低,目前Ku频段转发器租金为1MHz每年4.5-5万美元,租用一个卫星转发器的年租金约为150~200万美元。 3.赋形波束,点波束、信号空中交换与处理等技术都开始得到广泛运用。 在此背景下,卫星应用领域也逐步扩大,从最早军用到商用、到目前家用市场、从固定通信扩大到移动通信等。 本课题为移动环境(比如轮船,车辆等)下进行卫星通信设备中的一个组成模块,主要目的是在卫星天线指向可能的目标卫星后确认是否为所需对象,同时在设备进行步进跟踪时提供信号电平反馈。 论文共分六章:第一章介绍了一般固定卫星通信的典型方式和一些相关参数,说明了移动通信技术的特殊之处,介绍了目前典型移动卫星通信产品的运用和技术现状,并对论文的意义作了详尽的阐述,第二章对同步卫星可供识别的特征包括地理方位、信标信号、信号频谱、解码后数据流特征等进行了分析和探讨,说明使用频谱作为识别特征的优点和通用性。然后选定一颗卫星作为识别对象,分析所选定卫星信号的功率谱并寻找可供用于识别的特征并论证其可靠性。论文第叁章设计了频谱特征的提取方法和线路框图并选取适当易得的器件构建硬件线路。论文第四章采用神经元网络(BP)构建了相应的频谱特征识别模型。论文第五章为模型的软件和系统实际演算的结果和对结果进行的讨论。最后,论文介绍了目前模块的实际运用情况并对本课题值得后续研究的方面进行了讨论。 本课题所研究的识别系统已经在北京北方波尔科技有限公司的移动卫星接收系统中得到运用并取得满意结果,其中的精确识别限于单片机的处理能力和成本考虑目前仅有模拟演算结果,但我们有理由相信,由于计算芯片处理能力卫星识别系统的研究与开发的不断提高和双向通信对精度要求的升级,基于BP模型的识别系统也会得到运用。

张晓雪[2]2017年在《基于智能手机的穿戴式无缝导航定位系统研究与实现》文中研究说明随着智能手机内置传感器种类的丰富以及性能的提升,手机导航成为一个重要的新兴分支。手机导航能够随时随地为行人提供位置信息和运动信息,因此在抢险搜救、交通安全等民用领域具有广泛的应用前景。本文以低成本传感器为主要信息来源,进行室内外行人无缝导航定位系统的研究与实现工作。论文首先分析了行人导航定位系统的研究现状,并结合手机定位技术中的关键问题以及穿戴式定位设备的发展现状,根据研究需求和现有技术手段,提出了基于智能手机平台的穿戴式无缝导航定位系统的总体设计方案。针对手机中卫星信号容易受到环境干扰而影响导航定位性能的特点,将导航定位模式分为室内和室外两种情况,并设计了室内外导航定位技术的无缝切换融合策略。针对手机中低成本传感器零偏不稳定、误差容易发散的特点,论文首先提出了改进的PDR算法,该算法可以有效提高手机平端时的定位精度。并研究了基于穿戴式设备的定位方法,在手机任意放置的情况下利用穿戴式设备辅助进行高精度室内定位,提高系统的可用性和灵活性。其次,在室外定位模式下,论文将手机中的磁传感器、陀螺仪、加速度计与传统的手机卫星定位相结合,实现磁航向、惯导、卫星组合导航。多次实验表明,在PDR算法的基础上,引入标定后的磁航向以及卫星信息,可以进一步提高室外的定位精度。无缝定位即室内外定位模式的自动切换,是指通过识别行人所处环境,针对室内外环境的不同采用不同的定位模式,从而达到快速可靠连续定位的效果。论文将室内地图加入到导航电子地图中,实现室内外地理信息的无缝连接,并利用手机视觉传感器提出了一种获取初始位置和航向的门牌号识别算法;另外本文提出一种综合智能手机内部传感器信息的室内外环境识别算法,降低了环境因素对整体识别效果的影响,该技术能够为手机应用提供准确的室内外环境检测。最后,论文在ECLIPSE环境下用JAVA语言设计实现了无缝导航定位软件,利用百度地图软件开发包进行二次开发,实时解算并显示定位信息。经过多次测试,所设计的手机无缝导航定位系统实现了行人室内室外无盲区、高精度定位,能够为用户提供便捷的服务。

刘建鑫[3]2008年在《基于高分辨率卫星影像的车辆检测算法研究》文中研究说明快鸟卫星是美国Digital Globe公司所拥有的商用高分辨率光学卫星,其影像分辨率高达61厘米。这种高分辨率卫星数据已经被广泛应用于国土、规划、测绘、遥感等领域,在交通领域的应用也越来越深入。由于在快鸟卫星影像上能清楚地观测到车辆,因此利用它来辅助交通监控越来越得到人们的关注。为了能从快鸟图像上分类出车辆目标,本文使用了一种纹理分析结合神经网络的方法来对快鸟图像进行分类。首先对快鸟图像进行预处理,预处理包括对图像进行适当的放缩,裁剪。通过实验分析,需要对预处理后的道路片断进行图像增强,然后选取图像典型区域,对快鸟图像进行纹理分析,此阶段使用灰度共生矩阵法计算出3个对快鸟图像最敏感的纹理特征值,并结合像元的灰度值组成图像的特征矢量。考虑到神经网络具有自组织、自学习、自适应和联想能力,通过对样本反复训练,能辨别各类样本特征的优点,决定选择用神经网络对提取出的特征矢量进行训练。本文最终选用了径向基神经网络(RBF)和概率神经网络两种常用的神经网络模型对图像中道路和车辆等物质进行训练,等到网络收敛后,用待识别的图像测试分类识别的效果。通过实验分析两种网络模型对快鸟图像的识别效果和分类精度,发现这两种网络模型都能够达到令人比较满意的效果,而且概率神经网络分类模型在识别效果及分类精度上都优于径向基神经网络。

仝洁[4]2014年在《基于北斗的船舶遇险应急报警终端的研究与开发》文中提出随着经济全球化的不断加快,海上交通贸易日益频繁,海上交通环境亦愈来愈复杂。这直接导致海难事故频发和海盗劫船事件高发,航运安全受到高度威胁。当遇到紧急情况,包括海盗袭击和持械抢劫时,船舶能否及时、隐蔽、有效地将遇险、海盗劫持等信息发送给岸基是遇险船舶及时得到岸基的帮助和支持,从而减少人员伤亡、降低财产损失及提高海上航行安全至关重要的环节。船舶遇险报警设备的实现将在上述报警过程中发挥不可替代的作用,具有十分重要的意义。目前船载报警系统已发展比较成熟,但是仍存在通信依赖国外卫星导航系统和无内置后备电源等不足。针对这些不足,本文设计并实现了一种基于北斗卫星导航系统的船舶应急报警终端。该报警设备硬件组成主要包括北斗定位通信模块、主控制模块、自动检测模块、外接天线、电源及报警开关等几部分。北斗模块通过串口连接主控单元,主控单元连接自动检测模块,这构成了报警终端的基本框架。主控制模块以宏晶科技STC12系列微处理器为主控CPU,实现对北斗定位信息的读取、完整解析,对报警报文等信息进行综合处理,并对电源状态进行实时检测。当供电电源处于非正常断电时,终端能够自动识别并切换至内置电池进行供电,同时触发报警信号进行报警。它的关键部分是内置北斗模块,充分利用我国自主研制的北斗卫星导航系统实现定位和短报文通信;具有异常断电自动识别并触发报警信号和手动启动的两种报警方式,报警具有隐蔽性;最后,该报警设备内置备用电池,船舶断电后仍能连续工作96小时。本文不仅设计报警终端的硬件电路,还给出了软件实现方法。软件部分是基于KeiluVision4软件开发平台,根据硬件结构和功能需求进行了软件设计,并重点研究了报警信息的传输协议,制定报警电文内容编码协议。报警终端经过测试,基本达到了设计要求。当船舶处于异常断电时,可以迅速、隐蔽地进行报警,为船舶提供了一种安全、可靠的报警方式,同时,对推广北斗在民用终端上的应用具有重要意义,具有广阔的市场前景。

李衍君[5]2012年在《基于可见光遥感图像的自动目标识别系统设计与实现》文中提出随着航空、航天技术的不断应用于军事侦察领域,卫星、高空侦察机和无人机等侦察装备提供了海量的包含了大量的军事目标信息图像数据;而飞行器作为一种重要的军事目标,是战场侦察和打击的主要对象之一,如何自动、正确且快速地从海量图像库中找出飞行器目标并识别,是能否对其遂行精确打击的关键。如果对海量图像数据逐个应用识别算法进行飞行器目标的识别势必耗费大量的时间,影响战场情报处理的实时性。考虑到飞行器一般停泊在机场内,而机场图像作为一种重要的图像类别有其特有的特征,论文先从海量图像库中检索出机场图像,再从机场图像中识别飞行器目标,并设计了卫星图像数据库中机场停泊飞行器目标检索与识别系统。论文的主要工作如下:①在系统研究图像检索技术的基础上,给出了基于SVM分类的机场图像检索方法。该方法通过提取图像颜色、纹理和形状综合特征,结合SVM分类器实现对机场图像的检索。实验结果表明,该方法在一定程度上提高了从卫星图像数据库中检索机场图像的有效性。②针对传统目标分割算法存在的问题,提出了基于机场区域提取的飞行器目标分割算法。该算法通过利用Hough变换定位机场跑道的方法,实现对机场跑道和停机坪区域的准确提取,进而完成对机场停泊飞行器的分割。实验结果表明,该算法改进了以往机场提取算法保留候机楼等附属部分以及提取结果存在机场区域以外区域的缺点。③给出了基于SVM分类的机场停泊飞行器目标识别方法。该方法首次综合利用模糊仿射不变矩和SVM多分类方法,实现对飞行器目标的分类与识别。实验结果表明,该方法较贝叶斯分类器和BP神经网络分类器有更高的识别率。④设计了卫星图像数据库中机场停泊飞行器检索与识别系统。该系统完成了卫星图像数据库中机场停泊飞行器检索与识别的各个阶段,包括图像输入、图像预处理、机场图像检索、飞行器目标分割、特征提取和飞行器目标分类识别等。论文的研究成果为进一步研究图像数据库中军事目标识别问题提供了参考依据。

佚名[6]2004年在《通信》文中进行了进一步梳理TN91 2004050781用刊卜接触式核测t的红外通信接口的设计/刘军,周剑良(南华大学)11核电子学与探测技术.一2 004,24(2)一1 93一1 95介绍了一种简易、低成本的PC机与单片机进行红外通信方式,并介绍了相应的接口电路.该方法可用于

参考文献:

[1]. 卫星识别系统的研究与开发[D]. 王志铭. 武汉理工大学. 2003

[2]. 基于智能手机的穿戴式无缝导航定位系统研究与实现[D]. 张晓雪. 南京航空航天大学. 2017

[3]. 基于高分辨率卫星影像的车辆检测算法研究[D]. 刘建鑫. 大连海事大学. 2008

[4]. 基于北斗的船舶遇险应急报警终端的研究与开发[D]. 仝洁. 集美大学. 2014

[5]. 基于可见光遥感图像的自动目标识别系统设计与实现[D]. 李衍君. 重庆大学. 2012

[6]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2004

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