ISBN: (纸本)9787522604855

关键词： Azimuth   Bandwidth   Doppler effect   Synthetic aperture radar   Beam steering   Image reconstruction   Image resolution   Multichannel synthetic aperture radar (SAR)   range frequency-dependent deramping in azimuth   sliding spotlight  

摘要： Azimuth multichannel synthetic aperture radar (SAR) working in the sliding spotlight mode can effectively achieve ultrahigh resolution and wide swath imaging. However, multichannel sliding spotlight SAR echoes with large pulse bandwidth and azimuth steering angle are difficult to reconstruct and process due to the large range frequency-dependent Doppler centroid varying frequency support. To resolve this problem, two azimuth preprocessing approaches both based on the range frequency-dependent deramping strategy are proposed in this article. In both approaches, echoes are handled by a range frequency-dependent azimuth deramping function at first, which assign the signal measurements to unambiguous Doppler frequencies. Afterward, in the first preprocessing approach, azimuth multichannel raw data can be reconstructed and combined before azimuth upsampling in the conventional two-step preprocessing technique. The other way to handle the deramped multichannel raw data is the modified full aperture azimuth multichannel sliding spotlight reconstruction approach, which embeds azimuth multichannel reconstruction into azimuth convolution between the deramped raw data and the selected range frequency-dependent azimuth deramping function. Furthermore, the azimuth data in the second approach should be resampled to obtain a uniform azimuth sampling interval. Computational complexity and effects on the following imaging algorithm of both approaches are analyzed and compared. Simulation results validate the proposed two azimuth multichannel preprocessing approaches.

关键词： 矿井   数据处理   曲线   图像识别  

摘要： 随着“智慧矿山”的大力发展,煤炭企业在开采、运输、供电等生产环节中提高了装备自动化水平和环境监测能力。在此基础上,企业通过矿井钻孔设备获取了大量的矿井数据文件,而在智慧矿山的实践实例中,需要对以文本文件和视频文件为主的矿井数据文件进行更进一步地分析,以便充分利用矿井数据,提高分析矿井数据的能力。对于企业来说,文本文件中能够反映岩层信息的数据主要以曲线形式进行展示和处理,视频文件则以其图像展示岩层特点。因此,针对如何获取并处理文本文件和视频文件中包含的岩层数据等问题,设计并实现矿井数据处理软件是有必要的。本文在查阅分析有关矿井数据处理软件文献的基础上,对矿井钻孔分析仪数据处理软件进行需求分析,针对矿井数据文件中出现的岩层曲线分析和岩层图像分析等问题,基于Spring Boot等开发框架设计实现了矿区区域管理、矿区用户管理、矿井钻孔分析仪产出文件管理、矿井钻孔分析仪文件数据分析等四个模块。其中,矿井钻孔分析仪文件数据分析模块在其他模块提供的基本信息管理的支撑下,针对如何有效地分析矿井文件中包含的岩层数据等问题,主要设计实现了岩层曲线分析和岩层图像分析等相关功能。针对如何消除现有岩层数据中的测量误差等问题,设计实现了多种岩层数据曲线处理方式,操作人员可以根据不同需求进行选择,结合其专业知识,消除测量带来的误差。针对如何利用矿井测量视频获取岩层特征等问题,首先采用了自动裁剪以及直方图均衡化的方法对视频图像进行了预处理操作,接着设计实现了基于VGG19深度卷积网络的图像识别功能,提高了企业从视频图像中获取岩层特性信息的能力。本文最后针对矿井钻孔分析仪数据处理软件进行了功能测试和非功能测试,测试结果表明软件功能和性能均满足业务需求。

关键词： 数据处理权   用益物权   新型权利   数据处理者   非排他性  

摘要： 21世纪,随着大数据技术的发展,数据的使用规模呈几何倍增长,诸多利益失衡的问题开始泛滥,如过度数据爬取、个人隐私泄露等。如何找到失衡点并将其弥合,成为一项亟待研究的课题。法律作为社会的调整器,应当发挥作用。 论文第一章,从现象切入,描述了数种发生频率较高的数据领域乱象,即过度的数据爬取、因大数据的预测功能导致的歧视、新的跟踪技术兴起导致的数据主体人格利益受损、云服务技术造成的个人隐私泄露。之后,在归纳数据的无体性、集合性、庞杂性、独立性及非排他性的基础上,分析了现有的物权、知识产权、商业秘密等制度为何无法适用,并提出了数据处理者的权利需要构建的观点。 论文的第二章基于上述分析,提出了解决措施——以用益物权为蓝本,构建数据处理权。用益物权的功能为以下两点,其一,赋权非所有权人得使用、收益标的物,所有权人则可收取对价,物的价值得以发挥;其二,若无用益物权制度,物的所有权人与使用人之间仅系债权关系,无法对抗第三人,效力较弱,用益物权则可以为因其形成民事关系提供对世性,民事主体不必再“仰人鼻息”。而激励民事主体在合理范围内主动进行数据流通交易,并保证数据流通后数据处理者对数据的控制,是设计新制度的核心要点,构建与用益物权制度有相通之处的数据处理权制度,恰能实现以上目标。数据处理权系非数据主体对他人之数据,在一定范围内进行储存、处理、收益的权利,数据处理权的概念、属性、在民事权利体系中的定位、权能等,本章也将全面阐述。 论文的第三章对数据处理权存在的正当性与可行性做出论证。首先,是利益的正当性,构建数据处理权,直接保障的是数据处理者的财产权利益,间接保护着数据市场的健康流通秩序及数据主体的人格尊严、人身自由等人格权利益,体现着公平、效率、秩序等在人类的发展史上经过时间的洗涤,符合人类社会的通行法则的价值。其次,是权利的可推定性,数据处理权可在司法与立法的层面被推定得出。再次,是法律体系的可容纳性,梳理民事权利的基本构成要件,与一般的民事权利作对比,可得出数据处理权能够容纳于民事权利体系的结论。最后,是实现的可能性,通过“告知-同意”的原则取得权利,不存在困难。在义务的履行上,义务人不存在强度较大的履行义务责任,仅需履行消极的容忍、尊重、不干涉的义务,即可保障权利的实现。由上,得出数据处理权的构建具有正当性的结论。

关键词： 短基线干涉测量系统   相位干涉测量   干涉时延   相位模糊  

摘要： 源于射电天文的干涉测量技术具有测角精度高、被动式测量等特征,逐步在非合作测量领域推广应用。不同于合作测量能够事先设计跟踪弧段,非合作测量具有尝试性、探索性,工作量大、数据处理任务重的特点。因此通过联动控制思想构建一个集控制、采集、存储、处理等多模块的干涉测量系统,可以极大提高数据处理与研究的效率。本研究基于短基线干涉测量系统,进行了干涉测量系统与数据处理联动研究。在北京某地完成短基线干涉测量系统建设与测试;给出了短基线干涉相位差分处理流程,分析系统误差,建立了干涉相位解模糊模型;干涉跟踪接收了 GEO等卫星信号,将信号接收与数据解算联动处理,实现了系统精度评估与验证。主要工作和成果如下:1、将短基线干涉测量系统硬件模块与软件相联系,实现硬件系统与上位机软件的联动控制,极大提高数据处理与研究的效率。设计上位机软件,利用软件系统控制各硬件模块,基于软硬模块联动协同工作实现短基线干涉测量系统稳定、高效运行;2、针对短基线干涉测量系统特征,给出了短基线干涉相位差分处理流程;建立了干涉相位解模糊对待测目标先验角位置及精度、干涉基线长度、干涉基线方向等约束需求,完成基线长度、基线方向、卫星经度位置间关系仿真验证,为干涉相位差分实验奠定了理论基础;3、建立基于“精密星历卫星—待测卫星—精密星历卫星”差分干涉的系统精度评估方法。针对GEO卫星进行干涉跟踪实验,差分相位干涉测量精度约为0.1-0.2rad(S频段)。应用该方法,标定“标校塔—待测卫星—标校塔”差分干涉方法,为标校塔站址误差核准提供了依据。综上所述,本论文实现了短基线干涉测量系统软件与硬件联动处理,开展了短基线干涉测量相位差分处理研究及实验验证。结果显示,短基线干涉测量系统联动处理提高了系统运行效率,并为干涉相位解模糊提供了先验输入;S频段双GEO星干涉相位差分测量实测精度可达到0.1-0.2rad。该工作对短基线干涉测量的系统运行和差分观测奠定了扎实的基础。

关键词： 旋流火焰   图像降噪   超分辨率重建   融合分析  

摘要： 受限空间旋流火焰具有很强的工业应用需求,但还缺乏系统性的精细实验研究和分析。旋流诱导的涡破碎过程对于火焰稳定具有重要作用,其伴随的火焰失稳、热声振荡和回火等现象的物理本质,特别是湍流与燃烧耦合机制等,研究还不够深入。本论文开展了旋流火焰OH(羟基)组分场和速度场测量实验研究,对数据图像进行了降噪处理和超分辨率重建,并开展了OH组分场和速度场的初步融合分析。结果表明,结合图像降噪以及神经网络方法对旋流火焰OH组分场图像进行超分辨率重建是可行的,有助于OH组分场和速度场的融合分析。首先,本文对所开展的OH-PLIF(Planar Laser Induced Fluorescence,平面激光诱导荧光)实验、对侧OH-PLIF同步成像实验和OH-PLIF和PIV(Particle Image Velocimetry,粒子图像测速)同步测量实验进行了详细的描述,获得了开展图像降噪、超分辨重建以及OH组分场和速度场融合分析的数据。其次,针对旋流火焰OH组分场图像存在背景干扰、低信噪比和边界结构不够清晰的特点,开展了图像预处理方法分析。以峰值信噪比(PSNR,Peak Signal-to-Noise Ratio)和相似结构性(SSIM,structural similarity)为图像评价指标比较了高斯低通滤波、均值滤波、中值滤波等7种图像降噪处理算法改进旋流火焰图像质量的效果,在参数优化条件下,高斯低通滤波、中值滤波以及均值滤波算法对低信噪比旋流火焰OH组分场图像的降噪效果最好,同时发现高斯低通滤波算法更能有效增强旋流火焰图像的边界特征。再次,针对受限条件下低分辨率旋流火焰图像处理需求,利用对侧OH-PLIF同步成像数据,开展了基于SRCNN(Super Resolution Convolutional Neural Networks)方法的图像超分辨率重建研究,重建结果对比于原始低分辨率图像在PSNR指标上提高了5d B,并且在边界指标上,取得了较大的提升。最后,采用旋流火焰OH-PLIF和PIV同步测量实验测量的速度场和OH组分场图像数据进行了流场融合分析,对不同工况下不同截面的数据随着时间的变换进行了流场结构方面的分析,有助于进一步了解旋流火焰速度场和OH组分场相互作用的物理机制,从而为设计更加清洁、高效、可靠和安全的燃烧装置提供一定参考。

关键词： 数据处理   激光点云配准   道路场景   特征点提取  

摘要： 道路是城市发展的命脉，准确、实时、完整的道路信息，对城市管理具有十分重要的作用。车载激光扫描系统能够快速、动态获取道路三维点云，为道路信息获取提供全新的数据支撑。但是由于测量误差的存在，车载激光扫描系统对同一区域多次采集的点云之间存在厘米甚至米级偏差，需要通过配准来纠正位置偏差:由于车载平台扫描视场的限制和地物之间的相互遮挡，需要固定站激光点云对重点区域或缺失部分进行补充，车载点云与固定站点云的空间参考基准不同，需要通过配准完成坐标基准的统一。　　道路场景点云数据量巨大、目标复杂多样、各类影响因素共存，现有配准方法很难直接应用于复杂的道路场景，因此，研究道路场景点云数据的配准方法很有必要。论文在分析道路场景激光点云的数据特征、目前已有方法优势与不足的基础上，开展基于地理实体目标特征的点云配准研究工作。主要内容如下:　　(1)首先阐述车载激光扫描点云和固定站激光扫描点云的获取方式，分析道路场景激光点云的数据特点，根据高程误差趋势和道路场景地物的分布特征建立多期车载点云分段原则，根据地面三维激光扫描仪内置全球定位系统(global positioning system，GPS)获取固定站点云与车载点云的初始相对位置。　　(2)分析道路场景点云中各类地理实体目标对配准的影响，针对海量数据影响配准效率和动态变化目标无准确对应关系影响配准精度问题，提出一种配准基元多尺度特征点提取方法。首先提取固定地理实体目标作为配准基元以降低场景复杂度，然后结合特征值与形状指数构建特征约束，最后基于八叉树体素索引提取分布均匀、稀疏的特征点。　　(3)针对四点同余集(4-points congruent sets，4PCS)粗配准算法对点云密度变化敏感，迭代最近点(iterative closest point，ICP)精配准算法最近邻匹配点对存在一对多导致精度不高的问题，结合实际应用场景，设计一种利用地理实体的渐进式点云配准方法。首先对待配准点云提取多尺度特征点，然后基于特征点进行4PCS粗配准，通过改进ICP算法进行精配准，优化了4PCS算法同名四点基对的识别度，提高了ICP算法的配准效率和精度。　　(4)结合多种实验区域，分别对不同设备采集的点云进行预处理，得到道路场景固定地理实体作为配准基元，进行多尺度特征点提取和配准实验。结果表明，多期车载点云配准精度在5cm范围内，固定站与车载点云配准精度最高可达到4.2cm。为道路场景激光点云的高精度配准提供了可行方法。

关键词： 激光测深   回波信号处理   深度学习   卷积神经网络   EXPOLAND-T1  

摘要： 从20世纪60年代激光测深技术问世以来,人们对其进行了深入的研究。机载激光测深技术(Airborne Laser Bathymetry,ALB)作为一种有效的浅水水域探测手段,在水深测量及水下地形地貌测绘方面具有广泛的应用前景,已成为海洋测绘领域的一个重点研究方向。在激光测深技术中,回波信号的处理是核心步骤,为的是更精确、更快速地提取回波信号中的水深值。由于水深、水质和底质反射率等因素都会影响测量的精度,系统噪声与环境噪声也使得波形的形状呈多样性。因此,接收信号不易辨别、水底信号提取困难以及测量精度低等问题一直存在,从波形中精确提取水深值仍是目前研究的难点。随着人工智能的发展以及去噪技术的提高,信号处理方面的研究取得了非常优异的成绩,与传统的基于物理过程的方法相比,深度学习算法具有更高的信号处理效率,适用范围也更广,研究如何将深度学习技术应用到机载激光测深数据处理中具有十分重要的意义。为此,论文主要针对机载激光测深中的回波信号处理与深度学习技术进行了深入的研究。论文的主要内容及创新点如下:(1)基于机载激光测深技术的基本原理,本团队自主研制了一款激光雷达测深系统原理样机EXPOLAND-T1,并在青岛市黄岛区丁家河水库及唐岛湾海域分别进行了外场试验,验证了核心硬件模块和整机的工作有效性,达到了原理样机的设计目标;(2)提出一种基于一维卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的水深预测模型,该方法实现原始信号输入到水深值输出的“端到端”的数据处理过程。并通过EXPOLAND-T1在实验室获取大量的、未去噪处理的空气回波信号及水槽回波信号对模型进行了训练和测试,验证了所用到的一维卷积神经网络深度学习方法对激光测深回波信号处理的可行性;(3)基于EXPOLAND-T1系统在丁家河水库某区域断面45个位置获取的定点测深回波信号,通过对比传统的均值去噪方法(MDM)、小波去噪方法(WDM)、多物理场处理方法(MPM)及极点对称模态分解方法(ESMD)的去噪效果,找出最优去噪方案;对去噪后的回波信号进行极大值检测,提取出水深值,并与CNN方法反演的深度值做比较,着重探讨四种方法与CNN方法所得结果的稳定性。结果表明,MPM方法去噪效果最佳,精度(RMSE)达到0.0272;深度反演中,五种方法均能有效提取回波数据中的深度值,其中CNN方法需要继续通过更多数据做进一步训练以提高反演精度;(4)基于实测数据,探究信号去噪预处理步骤对CNN模型预测的影响。通过试验分析,相对原始信号的直接输入,经均值去噪与多物理场去噪后的信号在CNN模型中的预测精度提高了2cm;并进一步验证了多物理场处理方法在外场测深信号处理中的有效性。本次探究为CNN方法在激光雷达测深回波信号处理的进一步研究提供有效依据。

关键词： B样条   自由节点   曲线拟合   设备精度估计   野值识别   测速定轨  

摘要： 本文研究工作以运载火箭外弹道跟踪测量数据的处理任务为依托,将跟踪测速数据作为主要研究对象,主要研究了基于B样条函数的测速数据事后处理方法,研究内容包括以下几个部分: (1)针对B样条函数曲线拟合中的非均匀节点向量选取的难点问题进行了研究。对不含随机误差的离散数据序列,本文采用了基于曲率自适应选取节点向量的方法,实现了数据轮廓的高精度拟合。对于含有观测随机误差的离散数据序列的拟合,则采用了差分进化的智能算法进行最优分布节点向量的搜索,仿真结果表明本文所研究的算法能自动优化节点向量并实现较好的拟合数据趋势。 (2)针对测量设备的实际精度估计问题,本文提出了基于截段重采样和近邻聚类的设备精度容错估计算法。该算法能在数据中含有野值的情况下,较高精度的估计出测量设备的实际精度信息,算法具有一定的容错能力,估计结果不受野值的干扰,为后续数据处理工作提供了准确的参数信息。 (3)针对野值检验问题,本文提出了两种方法,分别是基于动态窗口与变阶B样条的野值检验法和基于随机节点向量的加权B样条迭代逼近野值检验法。这两种方法都能实现孤立型和斑点型野值的同时识别,而且算法实现简单,实验结果表明该算法能有效的识别测量数据中的野值点。 (4)针对纯测速体制的弹道参数解算问题,研究了非均匀B样条约束弹道测速定轨法,该方法能优化节点分布,实现对弹道曲线的准确表达,解决了特征点附近解算弹道存在较大截断误差的问题,提高了解算精度。 (5)开发了外测数据处理系统的软件平台,在其中固化了相应数据处理功能的处理方法。使得数据处理工作更加方便高效。

关键词： ERP上线   中小企业   数据处理   信息滞后  

摘要： 我国中小企业基于成本费用控制的考虑，往往通过手工台账方式来实现内部信息管理，普遍不会选择使用ERP。多数中小企业在业务达到一定规模后，业务量大幅度增长带来数据量剧增，导致内部管理混乱和信息滞后，逼不得已才选择仓促上线ERP项目来解决问题。这种情况下往往会在上线过程中产生一系列重大问题，如ERP上线失败、项目持续延后等。基于此，本文就ERP上线过程中的问题和对策进行研究，以期为我国广大中小企业ERP上线提供参考和帮助。