本文介绍了为麻省理工学院林肯实验室开发的机载平台相位干涉测向系统的开发。相位干涉仪使用相位差来确定接收信号的到达角 (AoA),但无法区分超过一个周期的相位差,从而导致相位模糊。该团队利用三个天线来解决相位模糊问题,并能够在包括 170 ◦ 视场的真实噪声模型的模拟中将 X 波段接收电磁信号的方位角 AoA 确定在 ± 0.1 ◦ 以内。使用基于 FPGA 的板子实现了原型,该板子用于数据采集,通过 USB 连接到 PC 进行分析,该 PC 通过 TCP 连接连接到另一台 PC 进行跟踪和显示。硬件只能使用两个通道。此限制导致 AoA 计算中的解决方案不明确。该团队为系统开发了一个图形用户界面,以向系统操作员显示结果。
机载激光扫描 (ALS)、图像匹配和干涉合成孔径雷达 (InSAR) 等自动测量方法的出现推动了数字地形模型 (DTM) 的传播。然而,所有这些技术都存在严重错误和区域判定错误的风险。对于 ALS 数据,地形外点的过滤至关重要(参见Sithole 和 Vosselman (2004) 以及 Kraus 和 Pfeifer (1998)),并且可能导致大量数据空白。图像匹配 (Bauerhansl et al.2004) 和 InSAR (Mercer 2004) 也是如此。图像匹配还可能通过不匹配的点产生错误,并且点密度在纹理较差的区域中会降低。来自 InSAR 的 DTM 还存在相位模糊等问题。本文重点评估来自 ALS 数据和摄影测量影像的 DTM,以提供可能更高质量的数据。
在电子工程的工业和研究领域,距离信息被视为关键测量之一 [1]。为了获得准确可靠的距离数据,具有测距能力的设备现在广泛应用于军事和工业领域,包括红外 (IR) 和超声波测距仪。然而,使用这些传统的测距系统会出现许多准确性问题,因为它们对周围环境非常敏感,特别是当暴露于非结构化和不可预测的物理环境(灰尘、温度、烟雾)或结构混乱的环境(瓦砾、碎片等)时 [2]。因此,提出了一种更可靠的测距方法。激光二极管发射高度定向的光束,具有体积小、亮度高、颜色纯、能量密度高和效率高的优点 [3][4]。最重要的是,激光测距系统不易受到环境影响,因为可以通过测量反射和散射回波信号的时间间隔、频率变化和光束方向来获得目标的距离和方向。使用激光测距方法的测量误差仅为其他光学测距仪的五分之一到百分之一 [5]。相位激光测距法因其高精度而受到广泛欢迎,然而其应用问题也不容忽视,观测到在频率漂移、噪声、大气折射等影响下,可能由于相位折叠或相位模糊而出现接近零步进误差[6]。Barreto 等人采用了三角测量激光测距法,但其灵敏度要求严格且功耗高[7]。本文研制了一种微型、便携、低功耗的激光测距系统,具有两种测量模式:高精度模式和长距离模式。本文研制了一种微型便携式激光测距系统,具有两种测量模式:高精度模式和长距离模式。该系统基于 VL53L0X 飞行时间激光测距传感器和 STM32F407 微控制器 [8]。