大视场尺度空间应用中目标解算模型建立与标定

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1、硕士学位论文大视场尺度空间应用中目标解算模型的建立与标定研究生姓名：王环环导师姓名：王剑教授2015年6月7日分类号：TN91密级：公开UDC：621．39学号：1204046中国民航大学硕士学位论文大视场尺度空间应用中目标解算模型建立与标定研究生姓名：王环环导师姓名：王剑教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：通信与信息系统所在院系：电子信息工程学院论文答辩日期：2015年6月7日2015年6月7日EstablishmentandCalibrationofTargetPositioningModelAppliedinLargeFieldSpaceADi

2、ssertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYWANGHuan-huanSupervisedbyWANGJianCollegeofElectronic&InformationEngineeringCivilAviationUniversityofChinaJune2015摘要国内外采取的机场场面监视技术及手段主要有场面监视雷达、ADS-B（广播式自相关监视）以及多点定位技术等。ADS-B的定位信息来自GPS全球定位系统，能

3、够提供位置信息的精度约为30米。多点定位技术能够实现地面定位精度在10米以内，但要依赖被监视者的主动应答或报告，这两种技术均适用于协作式目标的监视。场面监视雷达作为目标监视的重要技术手段其精度一般为17米，存在覆盖盲区、尤其是造价昂贵等不利因素对其广泛使用带来负面影响。国际民航组织对机场综合交通监视与引导系统提出多传感器监视的要求。为此，本文开展非合作式目标监视的方法研究，提出将双目立体视觉测量原理应用于大视场范围、大尺度目标的位置测量。为了说明所提方案在场面监视的可行性，重点进行了目标解算模型的理论推导、实验验证、参数标定、测量误差分析、目标图像点匹配

4、等方面的工作。具体的研究内容包括：首先，基于双目视觉测量原理建立目标解算模型。在掌握双目测量原理的情况下，针对大视场范围的应用背景，建立目标解算的数学模型，根据测量系统参数的敏感程度对数学模型进行化简，便于现场解算。其次，在该目标解算模型的基础上，研究一种新的应用于大视场范围内的标定方法，提出视场范围内不允许放靶标情况下的标定方法。分析了目标解算模型中相关参数对监视范围的影响，研究参数的设定，使其达到最广阔的视觉范围。进行目标解算模型的测量精度分析，测量误差主要来源于系统参数标定和实际测量两个方面。研究各个参数对模型精度的影响。关键词：场面监视；解算模型

5、；模型误差；视觉测量IAbstractPresently,therearemainlythreeairportsurfacesurveillancetechniquesathomeandabroad:SMR(surfacemovementradars),ADS-B(AutomaticDependentSurveillance-Broadcast),andMLAT(Multilateration).Allthesemethodspresentedhavesomelimitations:ADS-BpositioninginformationfromGPSgl

6、obalpositioningsystemcanonlyprovidetheaccuracyofthepositioninformationof30meters,notsatisfyingtherequirementsofgroundpositioningaccuracythattheinternationalcivilaviationorganizationhasset.GroundpositionprecisionofMLATcanreach10meters,butreliesonactiveresponsesorreportsbymonitorin

7、g.Astheonlymeansofnon-cooperativesurveillance,surfacemovementradarhastheaccuracyof17m,withproblemsofbeingsensitivetoweatherconditions,blindareacoverageandexpenses.Anon-cooperativesurveillancetechniquewithhighprecisionforairportswouldbeausefulcomplementtotheairportsurfacesurveilla

8、nce.Thispaperproposesamethodbasedonbinoc