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2025,45(5):1-9 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.01
Abstract:
为了在数模转换中准确实现预设相角，一般采用增加转换分辨力的方法，这实质上是在幅值轴方向上进行精细分割以接近原始信号，存在成本高、速度慢、功耗大等不足。针对上述问题，进一步提出在时间轴方向上进行适当分割的方法。为此论述量化误差包括相角量化误差和幅值量化误差的定义，阐述所研究的量化过程应满足的4个一般性条件，分析量化误差随相角变化而变化的固有特性，并开展模拟实验和真实实验进行验证，结果表明：量化误差呈现周期性分布，误差周期是信号周期的1 / N（N为一个信号周期内的采样个数）；在误差周期内，量化误差的分布是对称的；相角量化误差的零点具有独立性，这些零点与转换分辨力、信号幅值无关。指出调节N值使这些零点与预设相角相联系具有重要应用价值，有望推动相角标准研制和阻抗电桥技术发展，并扩展高速、低功耗、低成本数模转换器的应用。
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2025,45(5):10-18 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.02
Abstract:
智能制造复杂构件材质多样且几何形状复杂，导致边角部位获取的三维（Three-Dimensional， 3D）点云稀疏，使得复杂部件的3D点云密度分布不均匀。为去除复杂构件3D点云的多种噪声，研究了基于点云密度的自适应参数统计滤波和半径滤波混合的去噪方法。首先对分割的3D点云基于密度相似性进行体素合并，基于合并体素规模指数确定半径滤波最小点数，基于邻域平均距离确定搜索半径，基于缩放系数确定统计滤波的标准差。利用所提自适应参数混合滤波方法对经典3D点云模型去噪，并进行实验验证，结果表明：去噪后3D点云边缘保留率远远高于固定参数的滤波结果，有效保留了点云稀疏区域的细节信息，噪声去除率也明显提高。对不同噪声等级3D点云去噪结果表明：自适应参数混合滤波方法具有很好的鲁棒性。该方法为智能制造在线检测提供了技术保证。
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2025,45(5):19-29 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.03
Abstract:
为满足航空发动机旋转件测试设备安装空间受限情况下的多测点、多参数信号传输需求，研发了一套基于无线遥测系统的六模块天线。基于微带天线技术开展发射和接收模块设计，实现装置小型化。在仿真软件中建立封装后的天线模型，分析封装胶厚度、材料介电常数、损耗角正切参数等对天线馈电端口的反射系数（S11）与传输系数（S21）的影响规律。根据仿真结果优化设计参数，研制六模块天线并开展性能测试，结果表明：该天线工作频率范围为1.3 ~ 1.7 GHz，工作带宽不低于40 MHz，满足信号传输设计要求；在转子与定子天线安装间距分别为8 mm和10 mm的条件下开展低速旋转台试验，并在转速为20 000 r / min且环境温度为80 ℃的工况下进行高速旋转台试验，系统的数据丢包率均低于1%。研制的六模块天线能够实现60个测点、多类型数据的可靠、高效传输，为航空发动机压气机、涡轮等旋转部件性能测试提供了有力支撑。
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2025,45(5):30-39 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.04
Abstract:
针对岸滩卸载系统作业任务可靠性分配研究尚不完善、结果需进一步优化的问题，提出一种基于改进鲸鱼优化算法（Improved Whale Optimization Algorithm， IWOA）的可靠性分配方法。根据岸滩卸载系统各任务之间存在的并联和串联的逻辑关系，构建了并联和串联组成的混合可靠性分配模型；设计了基于IWOA的岸滩卸载作业任务可靠性分配方法，完成了任务的可靠性分配。采用仿真对分配结果进行评估，完成了任务可靠性分配方法的验证。仿真结果表明：系统最优的可靠度
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2025,45(5):40-47 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.05
Abstract:
针对现有大半径小圆弧几何特征测量方法的效率和精度难以满足大批量零件检测需求的问题，提出了一种新的测量方法。首先采用三坐标测量机测量连接圆弧的两直线边，计算得到两直线的交点坐标和夹角，然后求解角平分线的方向向量，利用三坐标测量机从两直线交点开始沿方向向量逼近工件，记录三坐标测量机测球与圆弧的接触点，计算接触点与两直线交点之间的距离，最后根据该距离计算得到圆弧半径值。开展实验对所提出的方法的应用效果进行验证，结果表明：相较传统测量方法，该方法测量精度更高且耗时更短。研究成果对于推动高端制造领域的技术进步具有重要意义。
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2025,45(5):48-67 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.06
Abstract:
随着我国工业及制造业的快速发展，机械设备传统的维修方式逐渐无法满足高效率的生产要求，对机械设备运行状态实时监测的需求在不断提升。近年来，数字孪生技术的发展与应用为机械设备运行状态监测提供了新的思路。本文阐述了机械设备运行状态监测的重要性以及数字孪生的基本概念，重点分析了数字孪生领域中信息融合的相关理论，对多信息融合状态监测技术进行了梳理，总结了各理论的优势与不足并进行了对比分析。最后，根据信息融合理论的研究现状，从以应用目标为导向构建数字孪生模型、探索智能化模型实时更新技术、传感器数字孪生模型构建等方面进行了展望，为今后数字孪生驱动的机械设备运行状态监测技术的研究与发展提供参考。
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张伟伟, 陈佐维, 赵伟, 杨北亚, 贾恒越, 潘炜, 史豪斌
2025,45(5):68-78 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.07
Abstract:
为探索量子行走在计量方面的应用，提出了含任意控制参数的广义Grover量子行走与分步Grover量子行走。研究了相应聚类现象和模型可调参数的关联性，具体分析了控制参数在量子行走演化中的作用，发现行走者的演化速度在参数空间的聚类分布与行走者量子态中的纠缠在参数空间的聚类分布呈现出一致性，进一步探究了不同聚类中行走者的概率分布。探讨了Grover量子行走的实验实现方案，论述了Grover量子行走在计量领域的应用，指出Grover量子行走对于实现高精度传感、拓扑序精确测量以及提升态层析效率具有重要意义。研究成果为推动量子行走信息处理技术发展提供了有力支撑。
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2025,45(5):79-89 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.08
Abstract:
传统应变片在监测过程中存在应变传递误差大、响应慢等问题，严重制约了工程应用效能。针对航空液压管道应变、振动、卡箍松动等状态的实时监测需求，提出了一种在航空液压管道上原位制备薄膜应变传感器的方法。建立基底与应变丝栅敏感层之间的应变传递误差有限元分析模型，优化设计电阻应变栅的结构参数；采用磁控溅射技术制备Ni80Cr20应变敏感层等多层异质薄膜，通过五轴联动激光刻蚀工艺，实时调控激光入射角与焦点位置，实现对功能材料刻蚀深度的高精度控制。测试结果表明：在-40 ~ 100 ℃条件下，制备的薄膜应变传感器电阻漂移率DDR为8.4 × 10-5 h-1，电阻温度系数TTCR为1.3 × 10-4 ℃-1；在0 ~ 500 με应变条件下，该传感器的应变灵敏系数GGF为2.03，响应时间仅为15 ns。通过力锤实验等验证了该一体化制造传感器对航空液压管道实时应变、振动、卡箍松紧程度等关键信息的检测与识别能力，该传感器在航空液压管道状态监测领域具有广阔应用前景。
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2025,45(5):90-96 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.09
Abstract:
针对分布式光纤传感器中布里渊光时域反射仪（Brillouin Optical Time Domain Reflectometer， BOTDR）频移的计量校准需求，提出一种基于光载波抑制调制技术的布里渊频移参数校准方法。利用光载波抑制调制技术产生的倍频信号模拟光纤布里渊散射信号，并给出布里渊频移参考值与信号发生器输出信号频率之间的数学模型和量值溯源图，实现布里渊频移到原子时标基准装置的量值溯源。通过调节信号发生器输出信号的频率，可以获取频移量程内不同频率点的布里渊频移示值误差。开展实验获得10.6 ～ 11.8 GHz条件下不同频移点的校准结果，并进行不确定度分析，当布里渊频移测量值为10 998.38 MHz时，扩展不确定度为0.07 MHz（k = 2）。该校准方法能够满足光纤传感应用领域中BOTDR频移的量值溯源要求，为推动BOTDR性能提升及广泛应用提供了有力支撑。
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2025,45(5):97-107 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.10
Abstract:
针对复杂环境下多组分气体的检测需求，设计并实现了一种基于金属氧化物半导体的便携式多通道气体检测系统。系统集成8路传感器阵列、高精度信号采集链路及低功耗硬件，并结合多分支卷积神经网络与双向长短期记忆网络实现多通道信号的自动特征提取与时序建模。以CO、C2H5OH及其干扰和混合气体为研究对象开展实验，结果表明：系统对被检测物的不同浓度区间均表现出良好的线性响应与高检测精度。对比实验进一步验证了多传感器融合策略在提升识别准确率、增强鲁棒性及适应复杂环境方面的有效性，其中混合气体识别准确率最高达100%。本研究为环境监测、工业安全及公共健康领域的多组分气体检测提供了可靠的技术支撑与实践依据。
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2025,45(5):108-117 ,DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.05.11
Abstract:
为应对高铁牵引与制动系统中复杂工况对压力传感器在高精度、宽动态范围及快速响应方面的严苛要求，本研究团队基于压阻效应机理，开展了高精度压力传感器芯片的制造与优化技术攻关。运用多物理场耦合建模理论，结合结构参数优化方法，系统研究了敏感膜片厚度、压敏电阻布局与掺杂浓度对传感器性能的协同影响机制，提出基于参数化设计方法的膜片刚度-灵敏度协同优化策略。通过开发八层掩膜版光刻工艺与氢氧化钾 / 异丙醇（Potassium Hydroxide / Isopropyl Alcohol， KOH / IPA）复合湿法刻蚀技术，实现悬膜厚度亚微米级控制精度。研究结果表明：优化后的传感器在灵敏度、非线性误差及过载耐受能力方面表现优异，灵敏度达到56.987 mV / kPa，非线性误差为0.048% FS（Full Scale， 满量程），并在300%过载工况下仍保持结构完整性。本研究为高精度压力芯片的制造与优化提供了理论依据和技术支持，为保障高铁列车安全运行与核心部件国产化替代提供了关键技术支撑。
2025年第45卷第5期
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微纳米CMM Z轴六自由度误差在线测量及补偿
Abstract:
Z轴为微纳加工及测量设备中的关键部件，当受制造和装配误差影响时，其六自由度 (6-DOF) 误差直接影响测量及加工精度。提出了基于激光干涉和自准直原理的Z轴直线和角度误差的同步测量方法；分析Z轴误差造成的功能点空间位置误差，建立了基于阿贝原则和布莱恩原则的误差补偿模型。为验证所提出的误差测量方法和补偿模型的有效性，将误差测量方法应用于自研的微纳米CMM中，搭建了6-DOF误差在线测量系统，并使用CMM沿Z轴方向对厚度为8 mm的0级量块进行测量。结果表明，补偿后的测量标准差和示值误差分别降低了54.6%和54.3%。此方法及系统为提升三坐标测量机及其他精密设备的测量与加工精度提供了可靠解决方案。
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白光干涉信号相位噪声分析与抑制方法研究
Abstract:
白光干涉术具有非接触、高精度、适应性强等优势，在微纳制造与高端装备检测中得到了广泛应用。然而，在实际测量中，干涉信号受到光源不稳定、扫描器件非线性与环境扰动等多重因素影响，信号的相位噪声显著增加，影响测量精度与鲁棒性。本文总结了本课题组近年来对白光干涉测量中相位噪声分析与抑制方法的研究，构建了相位噪声的多源框架，涵盖随机扰动、色散误差与振动影响等，提出了噪声抑制策略，有效提升了测量稳定性与分辨能力。通过标准样品、半导体器件与金属结构的实验验证，所提方法在抑制相位噪声、提升测量精度方面表现出显著优势，具备在高端制造领域的广阔应用前景。
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基于电光双边带调制的激光FMCW测距方法研究
崔航, 邓忠文, 张恒康, 王树震, 孙海峰, 孟夏薇, 张树威, 李小平
Abstract:
激光调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)技术凭借其高精度、高稳定性的特性，在航天测量等领域具有重要研究价值。传统FMCW多采用可调谐激光器或双光源架构，系统复杂，工程化难度高，且动态场景下存在误差放大现象。针对上述不足，提出一种基于电光双边带调制的FMCW激光测距方法。该测距方法以稳频激光器与电光调制器生成两路反向扫频信号，降低系统体积并消除了动态误差。此外，设计全相位快速傅里叶变换算法，实现高动态、高噪声条件下稳定可靠的相位解算。同时，引入卡尔曼滤波优化动态状态估计，提高测距的稳定性。实验结果表明：在接入20 m光纤的长距离条件下，绝对距离误差不超过±20 μm；在振幅≤500 nm、频率≤200 Hz的条件下，正弦振动目标误差不超过±30 nm，验证了其绝对距离与相对位移测量的高可靠性。
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光学频率梳激光测距：现状与展望（特邀）
Abstract:
激光测距系统是一种融合激光与光电探测技术的先进测距系统，凭借高分辨率、抗干扰强、体积小等优势，近年来备受关注。当前，激光测距已广泛服务于无人驾驶、人工智能和军事防御等领域。面对复杂应用需求，高探测分辨率、快探测速率、大探测范围成为推动激光测距技术迭代与升级的核心目标。光学频率梳，其光谱由一系列均匀间隔且具有稳定相位关系的离散频率分量组成，同时提供稳定间隔的时域脉冲，是天然的“时间-频率”基准和“光子-射频”桥梁，已经被广泛应用于精密计量、高速通信、微波产生、光纤传感等领域。近年来，光频梳技术的快速发展大幅提升了激光测距系统的性能，在测量精度、速度和范围中形成了新的优势，正在成为下一代激光测距系统功能拓展和性能提升的一个重要突破口。本综述以基于光频梳的激光测距技术为主题，概述光频梳的原理、特性及发展现状；回顾了光频梳测距领域的典型方法及研究进展；并对当前研究现状与未来发展前景进行总结展望。
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基于结构光照明的复杂场景三维形貌精准测量技术研究进展
Abstract:
结构光照明三维测量技术具有非接触、高精度和高灵活性等特点,能准确提供场景物体轮廓尺寸、表面形状甚至形变量等精确信息,是目前应用最广泛的三维信息数字化手段,已在多领域有重要应用,为解决实际问题和推动科学研究提供了强有力支持。本文简述了该领域常用方法的技术原理,介绍了课题组在大尺寸化石断层平面、高动态范围工件、高速运动变化过程以及大口径光滑光学元件等场景或物体的高精度三维形貌测量应用案例,总结指出了结构光照明三维形貌测量领域面临的挑战和发展趋势,给复杂场景下的三维形貌测量提供了借鉴和参考。
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里德堡原子超外差微波测量
Abstract:
微波测量技术广泛应用在数据通信、雷达探测、卫星定位导航、气象等应用领域中，已经成为世界各国的重点航空战略需求。相较于传统微波测量方法，基于里德堡原子的微波精密测量技术由于里德堡原子固有的较大电偶极矩、极化率以及对外部电磁场的高度敏感等特性，不仅具有更优的测量分辨率和灵敏度，且具有非破坏性测量以及从静电场到太赫兹的宽频响应优势。围绕里德堡原子微波测量的物理原理和测量方法展开介绍，着重阐述了里德堡原子超外差微波技术在测量灵敏度提升、相位测量以及动态范围方面的研究进展，并分析了其在航空领域的未来应用方向。
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扫描隧道显微镜在原子级测量、表征与制造中的应用研究进展
柴钰, 陈德樟, 李德志, 吕铠杭, 李昊鹏, 党超群, 居冰峰, 杨琛
Abstract:
扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope,STM)作为集原子级观测、表征与制造功能于一体的重要工具,可同时满足原子级制造中“看得到”、“测得准”和“造得出”三大核心需求。原子级制造旨在米空间尺度上实现对原子进行精确操控,其伴随的电子动力学过程在时间尺度可达到飞秒甚至阿秒量级。STM凭借其高时空分辨测量能力,成为揭示原子尺度下物理机制和量子效应的关键实验手段,显著推动了该领域从原理探索向应用实现的跨越。基于特有的量子隧穿效应,STM可对制备结构的电学、磁学等物性参数进行精确测量,建立制造参数与器件性能之间的定量构效关系,从而为工艺优化与质量评估提供依据。此外,STM还具备在原子尺度上进行精准操纵的能力,而其与高通量、自动化技术的深度融合,正成为推动STM原子级制造从实验室走向产业化应用的核心路径。本文介绍了STM在原子级测量、表征与制造领域的研究现状,总结了当前存在的挑战并对未来发展趋势提出了建议。
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基于双平板瞬态法的对流热流校准技术研究
Abstract:
目前高超声速飞行器的研制及高温热防护技术都需要准确的热流测量作为支撑,飞行器高速飞行时产生的剧烈气动加热以空气对流换热为主导,然而现有热流计在高温、高速极端服役环境下难以准确测量表面热载荷,导致测量准确度低,严重制约了热防护系统性能评估与材料研发。针对当前高温高速条件下热流计校准方法缺失这一问题,提出一种双平板瞬态校准方法。该方法采用准确度更高的薄膜铂电阻传感器作为参考标准,将待校准的戈登热流计与之共同安装在位移弹射机构上,通过风洞模拟飞行器高速飞行场景,实现在气流条件下对戈登热流计的校准。基于研制的对流热流计量标准装置,在0.3 Ma、100~300℃范围内开展校准试验。结果表明,该方法能有效获得戈登热流计的对流热流灵敏系数。提出的双平板瞬态校准方法为高温高速的对流热流校准提供了新思路与新途径,显著提升了对流热流测量数据的可靠性,为高超声速飞行器研制及热防护系统热载荷的准确测量提供了有力技术支撑。
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Ni含量及薄膜厚度对PdNi氢传感器环境稳定性的影响研究
Abstract:
氧气、水汽对PdNi薄膜的氢气敏感性有较大影响，为了实现电解水制氢站、核电站储存、深海能源勘探等氧气存在及高湿度环境中氢气浓度监测的目的，采用磁控溅射法、光刻、等离子刻蚀等方法制备PdNi薄膜氢传感器，通过调控PdNi薄膜中Ni含量、厚度，研究Ni含量、厚度对PdNi薄膜氢气传感器在氧气、水汽中的稳定性的影响。利用XRD（X-ray Diffraction）、SEM（Scan Electron Microscope）、XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy）等分析测试方法分别对PdNi薄膜结晶度、元素含量、元素价态等进行表征。实验结果表明，随着Ni含量升高，PdNi薄膜对氢气的响应受水汽和氧气的影响越大，而薄膜越厚，这种影响越小，但自身响应也减弱。24 nm，8.02%Ni含量的PdNi薄膜氢传感器虽受水汽和氧气影响，但其响应曲线能在经历水汽后恢复至经历水汽前的状态。
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基于数字微镜设备的全场谱域干涉技术与应用
Abstract:
谱域干涉被广泛应用于基站自由度测量、探针式光纤传感、生物组织成像等领域。为了解耦待求参量，通常需要获取光谱内的幅值响应，通过探测光谱周期性条纹频率，结合各光频处相位信息并进一步通过算法迭代，从而实现微纳尺寸测量。目前全场谱域干涉技术依赖波长或振镜扫描，数字微镜设备分辨率高、测量速度快且具备灵活的可编程特性，为解决谱域干涉难以单次探测全场信息的难题，本文提出了基于数字微镜设备的全场谱域干涉技术，利用空间光场编码和解码流程，实现全场光谱探测，分别应用于光谱干涉距离测量和光谱椭偏膜厚测量，展示了全场谱域干涉技术在微纳形貌检测中的应用。本文所提出的测量方法适用于稀疏表面的三维结构快速恢复和重建，测量过程无需波长或振镜扫描，提升了全场测量效率，可应用于抛光晶圆、硅绝缘片及键合界面的厚度与形貌表征。
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面向批产微小型空间光学载荷设计与验证
Abstract:
随着巨型卫星星座的快速建设和航天事业的蓬勃发展,空间光学载荷的批量化制造已成为关键发展方向。为突破传统航天产品高成本、长周期的研制瓶颈,本研究针对批量化生产需求,开展了微小型空间光学载荷的模块化结构设计、工艺优化与自动化测试技术研究。研制了一种采用小F数与微小像元结合的马克苏托夫-卡塞格林式光学系统,在500 km轨道高度可实现地面像元分辨率4.5 m、幅宽13.5 km×13.5 km的成像能力,整机重量仅1.1 kg。通过模块化设计实现镜头与焦面组件的互换装配,依托定心装配工艺显著提升装调效率,最终在自动化总装总测线上完成系统集成与焦面标定,使整体研制效率提升50%。研究成果为进一步降低微小型空间光学载荷的研制周期和成本提供了重要技术支撑。
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基于过程解耦的硬度自动化检测系统混合GR&R方法研究
Abstract:
针对硬度自动化检测系统兼具“自动化”与“破坏性”双重特性的问题，本文系统阐述了其测量系统分析（Measurement System Analysis，MSA）的特殊性，指出传统重复性与再现性（Gage Repeatability and Reproducibility, GR&R）方法在变异源识别与实验设计上的局限性。在此基础上，提出一种“过程解耦-混合GR&R”实验策略，将硬度检测流程解耦为压痕生成（破坏性）与压痕测量（非破坏性）两个子过程，分别采用嵌套设计与交叉设计进行变异源分离与量化。通过构建双检测单元自动化平台，开展系统的MSA实验，运用方差分析法评估设备重复性、再现性及交互作用的影响。研究结果表明，所提出的方法能有效识别主导变异源，为硬度自动化检测系统的性能评估与优化提供了可行的分析框架，具有较强的工程适用性与推广价值。
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四象限超导纳米线单光子探测器光斑定位精度研究
李志健, 刘浩, 万超, 郝皓, 赵清源, 米庆改, 张磊, 李聪, 孙博, 毛立涛, 王华兵, 武腾飞
Abstract:
四象限超导纳米线单光子探测器（QD-SNSPD）通过测量光斑在四个象限中的光子计数差异，实现高精度、快速的光斑定位，在深空激光通信、微弱信号探测等前沿领域具有重要价值。然而，SNSPD的恢复时间效应将在高计数率下引入光斑定位误差；适用于低信噪比条件的光斑定位方法需进一步研究。结合SNSPD的恢复时间特性，引入了计数值非线性校正机制，推导了校正后的高斯模型光斑定位方法。针对低信噪比条件下正负半轴的差值降低的问题，提出了非整数次幂运算的光斑定位方法。研究结果表明，高计数率下计数值校正可提升光斑定位的准确性，低信噪比下非整数次幂运算可有效降低定位误差。相较经典的正负半轴差值定位法，当信噪比<10时，采用1.4次幂运算可将定位误差减少27%；当信噪比>50时，采用计数值校正的高斯模型可将定位误差减少70%。当光子计数值>10^4时，定位标准差可<0.01光斑半径。研究内容对于实现QD-SNSPD高精度的光斑定位与方法择优具有重要意义。
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光束入射角对旋转扫描测角精度的影响机理与补偿方法
Abstract:
旋转激光扫描测角系统因具备分布式、高精度和高效率等优势，在大尺寸结构装配与空间位姿监测中得到广泛应用。然而，接收器姿态变化导致的光束入射角变化会引入系统性测角误差，影响系统精度与鲁棒性。为解决该问题，研究基于光束传播几何关系与接收器结构特性，建立了局部投影模型和高斯光条分布模型，分析了不同入射角条件下的光电响应差异。进一步结合惯性测量单元提供的姿态信息，构建了接收器坐标系下的有效接收面模型，提出了考虑接收器结构特性的误差补偿方法。仿真结果表明，随着入射角增加，接收器的光电响应波形呈现出明显的非对称性，测角误差可达数十角秒。补偿方法能够有效修正该误差，使均方根降低约90%。在精密转台实验中，补偿后接收器轨迹的圆度误差由0.81 mm减小至0.17 mm，验证了补偿模型的有效性。研究成果丰富了旋转激光扫描系统的误差建模理论，为提升接收器变姿态条件下的测量精度和稳定性提供了有效途径。
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基于无人机与卫星遥感的多源DEM生成与融合方法研究
Abstract:
为了提升复杂地貌区域数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)的构建质量与生产效率,提出一种融合高分辨率光学影像与合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)干涉影像的多源DEM获取与融合方法。以无人机和卫星遥感系统为平台,构建多视角数据获取链路,分别生成光学影像DEM与干涉SAR-DEM,并引入基于纹理与结构特征的点云分类算法以及区域自适应权重估计模型,实现对多源高程数据的加权融合。融合过程中采用误差约束与接边控制策略,解决了地貌遮挡、数据空洞及高程跳变等典型难题。在森林、冰川、沙漠、城市和水体等典型地貌区域开展实验验证,结果表明该方法具备良好的高程恢复精度和边界连续性,能够适应多种地貌类型的三维建模需求。研究成果为高分辨率地形测图、地貌演化监测及灾害预警等应用提供了稳定可靠的技术支撑,对提升遥感测绘的自动化与智能化水平具有重要意义。
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基于无规则声入射的多孔参数反演研究
Abstract:
参数反演是获取材料多孔参数的重要手段，相关方法原理的研究工作在近年来被广泛开展。已有的研究工作主要通过垂直入射声学模型来反演多孔参数，而关于无规则入射吸声模型的参数反演研究近乎空白。本文研究基于无规则声入射的多孔材料参数反演方法，建立关于多孔参数与无规则入射吸声系数的理论关系，基于所建立理论模型、多孔声学模型和遗传算法开展多孔参数反演研究，并分析该方法所反演参数的精度与收敛性。研究表明，相关预测结果与仿真结果吻合良好，基于无规则声入射的多孔参数反演方法具备较高精度，所反演多孔参数稳定收敛，可为多孔参数反演研究提供理论参考。
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