本文關(guān)鍵詞：戈壁地形超聲探測技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：新疆作為我國重要的能源礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略基地,在礦產(chǎn)資源開發(fā)的同時,各種原因造成了土壤的污染,其中放射性金屬帶來的污染尤為嚴(yán)重。在污染土壤的清除收集作業(yè)中,精確控制清除深度,可以為土壤的修復(fù)工程帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和工程效率。因此,實(shí)時測量地形高程,并以此信號控制清污機(jī)械的作業(yè)深度,有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文詳細(xì)介紹了超聲測距技術(shù),并將超聲脈沖回波測距方法應(yīng)用于地形高程測量。為了提高探測精度,研制了超聲探測實(shí)驗(yàn)平臺,重點(diǎn)開展了探測精度影響因素分析以及數(shù)據(jù)的Kalman濾波處理研究。根據(jù)超聲脈沖回波法探測地形高程的工作原理,結(jié)合超聲波在空氣中的傳播特性以及戈壁地表特征,采用正交實(shí)驗(yàn)方法,開展了探測精度影響因素實(shí)驗(yàn),研究分析了傳感器的頻率、安裝角度、安裝高度、工程機(jī)械的行進(jìn)速度、地表的粗糙程度等因素對探測精度影響的顯著程度。建立了用于超聲地形探測的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境研究平臺,能夠滿足多傳感器同時對地形高程進(jìn)行測量。對某待處理的含礦區(qū)域地表土壤樣品進(jìn)行了顆粒級配分析,結(jié)合戈壁地表特點(diǎn),構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)室模擬地形。開展了模擬地形的探測實(shí)驗(yàn)。文中提出了一種自適應(yīng)Kalman濾波算法,通過在系統(tǒng)過程噪聲中加入尺度因子,對傳統(tǒng)Kalman濾波算法進(jìn)行改進(jìn),使估計(jì)值與觀察值達(dá)到一定程度上的匹配,實(shí)時對估計(jì)值進(jìn)行修正。通過仿真及實(shí)際地形數(shù)據(jù)處理,該算法可以更加有效地消除復(fù)雜地形對系統(tǒng)的不利影響,提高探測精度。本論文研究工作的開展為該方法下一步實(shí)現(xiàn)工程化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：地形 超聲波 正交實(shí)驗(yàn) Kalman濾波
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X833;TB559
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 問題的提出及研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 典型超聲測距系統(tǒng)9-10
• 1.2.2 超聲測距方面的研究進(jìn)展10-12
• 1.2.3 超聲測距在地形探測方面的應(yīng)用12-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4 論文的主要構(gòu)架15-16
• 2 超聲測距原理及地形探測系統(tǒng)16-24
• 2.1 超聲波及其傳播特性16-19
• 2.1.1 超聲波的傳播速度17
• 2.1.2 超聲波的衰減17-18
• 2.1.3 超聲波的聲束指向性18-19
• 2.2 超聲測距原理19-20
• 2.3 超聲測距傳感器20-22
• 2.3.1 工作頻率20-21
• 2.3.2 超聲傳感器的指向角21
• 2.3.3 探測盲區(qū)21-22
• 2.4 戈壁地形超聲探測系統(tǒng)22-23
• 2.4.1 系統(tǒng)功能需求分析22
• 2.4.2 傳感器選擇22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 超聲地形探測實(shí)驗(yàn)平臺24-37
• 3.1 實(shí)驗(yàn)平臺功能要求24
• 3.2 實(shí)驗(yàn)平臺結(jié)構(gòu)24-25
• 3.3 測控系統(tǒng)硬件組成25-29
• 3.3.1 運(yùn)動控制26-28
• 3.3.2 數(shù)據(jù)采集28-29
• 3.4 測控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)29-32
• 3.4.1 軟件設(shè)計(jì)要求29
• 3.4.2 軟件設(shè)計(jì)流程29-31
• 3.4.3 軟件實(shí)現(xiàn)31-32
• 3.5 系統(tǒng)垂直探測精度標(biāo)定32-36
• 3.5.1 數(shù)值的測量32-33
• 3.5.2 結(jié)果分析33-35
• 3.5.3 最小二乘法擬合35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 4 探測精度影響因素分析37-48
• 4.1 因素分析37-39
• 4.2 正交實(shí)驗(yàn)39-47
• 4.2.1 方案設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.2 指標(biāo)評分41-42
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析42-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 5 實(shí)際地形探測及數(shù)據(jù)處理48-60
• 5.1 模擬地形探測實(shí)驗(yàn)48-53
• 5.1.1 戈壁地形分析48-50
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)室模擬地形50-51
• 5.1.3 地形探測實(shí)驗(yàn)51-53
• 5.2 數(shù)據(jù)處理53-57
• 5.2.1 Kalman濾波53-55
• 5.2.2 自適應(yīng)Kalman濾波55-56
• 5.2.3 仿真及分析56-57
• 5.3 模擬地形數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 論文總結(jié)60
• 6.2 展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 岳利群;夏青;柳佳佳;陳華;蔣秉川;;一種全球多分辨率地形數(shù)據(jù)組織管理的方法[J];測繪通報;2008年04期

2 喻占武;鄭勝;李忠民;;一種混合式P2P下的大規(guī)模地形數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制[J];測繪學(xué)報;2008年02期

3 李忠民;喻占武;;地形數(shù)據(jù)對象存儲組織方式及其分布策略研究[J];測繪學(xué)報;2008年04期

4 張永忠;;航道海量地形數(shù)據(jù)三維GIS設(shè)計(jì)淺析[J];江西測繪;2009年01期

5 陳靜;陳帆飛;周強(qiáng);;全球地形數(shù)據(jù)多尺度暈渲及服務(wù)研究[J];測繪通報;2011年07期

6 胡慶武;余飛;;NASA World Wind海量離散地形顯示技術(shù)研究[J];測繪科學(xué);2011年05期

7 周群強(qiáng);盧志華;;國家1:50000矢量地形數(shù)據(jù)更新質(zhì)量控制方案的探討[J];測繪標(biāo)準(zhǔn)化;2013年02期

8 張繼賢,柳健;地形數(shù)學(xué)模型建立的新方法[J];信號處理;1997年04期

9 汪國平,吳學(xué)禮,陳斌,馬志剛,董士海;高速網(wǎng)上3維海量地形數(shù)據(jù)的實(shí)時交互瀏覽的實(shí)現(xiàn)[J];測繪學(xué)報;2002年01期

10 戴晨光,鄧雪清,張永生;海量地形數(shù)據(jù)實(shí)時可視化算法[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報;2004年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張永忠;屈婷;;航道海量地形數(shù)據(jù)三維GIS設(shè)計(jì)淺析[A];中國測繪學(xué)會第九次全國會員代表大會暨學(xué)會成立50周年紀(jì)念大會論文集[C];2009年

2 張永忠;屈婷;;航道海量地形數(shù)據(jù)三維GIS設(shè)計(jì)淺析[A];第二十一屆海洋測繪綜合性學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

3 胡建忠;穆閩;張?zhí)旌?;地形數(shù)據(jù)入庫檢查與處理[A];江蘇省測繪學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

4 胡建忠;穆閩;張?zhí)旌?;地形數(shù)據(jù)入庫檢查與處理[A];江蘇省測繪學(xué)會2007'學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

5 張永忠;屈婷;;航道海量地形數(shù)據(jù)三維GIS設(shè)計(jì)淺析[A];中國航海學(xué)會航標(biāo)專業(yè)委員會測繪學(xué)組學(xué)術(shù)研討會學(xué)術(shù)交流論文集[C];2008年

6 朱華吉;蔣捷;;面向增量信息發(fā)布的地形數(shù)據(jù)變化分類與表達(dá)[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第八屆年會論文集[C];2004年

7 余飛;胡慶武;;基于開源NASA World Wind的海量離散地形顯示技術(shù)[A];第十七屆中國遙感大會摘要集[C];2010年

8 張玉杰;崔鐵軍;和萬禮;張振輝;;大規(guī)模地形快速漫游關(guān)鍵技術(shù)研究[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第九屆年會論文集[C];2005年

9 張永忠;屈婷;;航道海量地形數(shù)據(jù)三維GIS設(shè)計(jì)淺析[A];中國測繪學(xué)會九屆四次理事會暨2008年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

10 唐凱;康鳳舉;宋志明;褚彥軍;;根據(jù)等高線生成地形的方法[A];2003年全國系統(tǒng)仿真學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 建研院;如何對地形點(diǎn)賦值[N];中國花卉報;2009年

2 記者 汪曼莉;我省1：5萬地形數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目成果質(zhì)量領(lǐng)先[N];陜西日報;2013年

3 馮衛(wèi)東;地球最完整電子地形圖發(fā)布[N];科技日報;2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁思超;復(fù)雜地形風(fēng)資源特性的數(shù)值模擬研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 李德華;面向三維顯示的海量地形數(shù)據(jù)管理及實(shí)時交互技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2006年

3 林嵐;基于分形理論的高精度地形繪制算法研究[D];華中科技大學(xué);2006年

4 許妙忠;虛擬現(xiàn)實(shí)中三維地形建模和可視化技術(shù)及算法研究[D];武漢大學(xué);2003年

5 霍旭光;基于云計(jì)算的大規(guī)模地形數(shù)據(jù)處理方法的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2013年

6 彭儀普;地形三維可視化及其實(shí)時繪制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2002年

7 王達(dá);虛擬戰(zhàn)場中一種基于GPU的大規(guī)模動態(tài)地形仿真研究[D];華中科技大學(xué);2012年

8 晏實(shí)江;基于DEM的地形尺度相似性度量方法研究[D];南京師范大學(xué);2012年

9 張俊峰;大規(guī)模地形實(shí)時動態(tài)多分辨率顯示關(guān)鍵算法研究[D];武漢大學(xué);2011年

10 張淮聲;大尺度地形/植被的實(shí)時繪制技術(shù)[D];浙江大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘浩;基于地形特征的星載激光雷達(dá)回波仿真技術(shù)研究[D];遼寧大學(xué);2015年

2 李天宇;地形學(xué)視野下的建筑空間形態(tài)共構(gòu)策略研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 劉振東;大規(guī)模三維地形高效可視化方法研究[D];中國測繪科學(xué)研究院;2015年

4 龐衍鵬;基于電子海圖的海上溢油三維可視化平臺的開發(fā)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

5 劉海英;平原、丘陵區(qū)矢量線劃公路與地形增強(qiáng)建模方法研究[D];南京師范大學(xué);2015年

6 錢柯健;顧及景深綜合的地形素描方法研究[D];南京師范大學(xué);2015年

7 黃傳啟;基于GPU的大規(guī)模球形地形可視化技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

8 李振;地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)匹配算法研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2015年

9 傅辰濤;地形感知和告警系統(tǒng)中地形數(shù)據(jù)和告警功能的研究與實(shí)現(xiàn)[D];江蘇科技大學(xué);2015年

10 秦宏偉;自行火炮訓(xùn)練地形自動生成技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：戈壁地形超聲探測技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：343410