为了明确黑土长期定位试验土壤搬迁后与新址的融合效果,以一个搬迁土块为研究对象,明确搬迁土块间的接缝处土壤与距接缝处不同距离的中心土壤在理化特性上的不同。结果表明,0～20 cm层次土体中心50 cm处的田间持水量比接缝处高5%,容重低4%,变异系数均明显高于其他层次;20～40 cm层次,土壤的固相率和容重高于其他层次,田间持水量降低,土块横切面各部位物理性质均无明显差别;剖面底部80～100 cm层次接缝处土壤松散缝处的固相率比30 cm和土体中心处低4.3%,液相率低3.1%,气相率高出7.6%,容重下降8.3%。0～40 cm土层的缝处、距缝30 cm和距缝50 cm处的孔隙率均低于40～100 cm层次,其中80～100 cm层次的孔隙率最大,20～40cm孔隙率最低为44.2%;土壤饱和导水率0～20 cm层次为35.3～38.0 cm/d,随着深度的加深呈下降趋势,均小于20cm/d;而80～100 cm层次缝处的饱和导水率值高达144.4 cm/d,是表层土壤的4倍。同一层次搬迁土块缝处与土块中心土壤速效养分无明显差别,缝处全氮含量均高于土块的其他位置,且与距缝30 cm...
海洋地脉动是地球物理观测记录中常见的背景噪音信号，由于其许多变化特征与全球气候变化紧密相关，地脉动研究目前正成为海洋物理学、地震学、重力学和气象学的前沿和交叉研究热点。本项目将通过深入分析中国大陆及其邻域的地脉动长期观测，结合全球气候变化指数和中国大陆气象观测，建立气候-地脉动数据库，研究中国大陆地脉动变化与全球气候变化的关系，利用基于数据库的数据挖掘方法探索地脉动观测能否作为预测中国大陆极端气侯事件的一个要素。中国大陆西部拥有地球上距海岸最远的陆域，却常出现强烈的异常地脉动信号。本项目将通过分析西部地脉动的组成，对其震动源进行定位，进而分析震动源处的气象观测和GPS观测，科学解释其产生的原因。非地震地球自由震荡是甚长周期的地脉动，其激发原因是大气湍流还是海洋重力波？这是地球物理基础研究关注的问题。本项目将通过分析登陆台风和非登陆台风的地脉动信号，研究非地震自由振荡的激发原因。
2014-01基于月球探测器离地面较近的特点和差分VLBI技术可以消除部分非几何延迟的优势,采用差分VLBI技术对月球探测器进行观测,推导具体可行的定位模型,并分析模型中可估计的地月大地测量参数序列。
激光雷达的实时环境扫描与已构建环境模型之间的匹配是月球车即时定位与制图(SLAM)过程中的关键步骤,其收敛速度和准确性直接决定了SLAM的成败。月球表面是一种典型非结构化环境,其环境场景特征复杂。若通过三维激光匹配方式则传感器数据量大,特征匹配的难度高,实时性差。针对于此,本文提出了一种基于ICP算法的激光点扫描匹配方法-类等高线匹配方法,将二维激光雷达的实时扫描数据与已构建的三维环境高程图相匹配,利用RBPF粒子滤波实现位姿与地图状态的估计,采用自行研制的小型激光雷达硬件平台,较好地实现了月球车原理样机的快速SLAM过程。实验表明,基于该方法的即时定位与制图过程对于月球车位姿估计的鲁棒性强,实时性好。
高精度影像立体定位是月球地形测绘的基础。对嫦娥1号光学传感器方位元素误差和方位元素相关性对影像定位影响进行了仿真,并建立了适合稀少、低精度控制点条件下月球光学影像区域网平差模型。该模型通过在月心直角坐标系(SOCS)进行影像空中三角测量来消除月球曲率引起的误差和测图范围限制,通过轨道形状的拟合与插值来减小摄影时刻轨道位置的偶然误差,在飞行坐标系中建立轨道修正模型来减少定向参数的数目,对轨道和姿态增加约束条件来提高月面控制点数目稀少及精度低条件下外方位解算的精度与可靠性。文中以克莱门汀10条轨道60景约195000km2月球南极区面阵影像和ULCN2005控制网为数据源,进行了不同方案的平差试验。通过对仿真和试验结果分析,得出月球遥感影像定位部分有益的结论。
"中国首次月球探测工程全月球影像图"是我国第一幅覆盖月球的遥感影像图,将成为嫦娥工程后期探测和月球科学研究的重要基础图件.详细介绍了嫦娥一号CCD图像数据的获取、数据特点和数据质量,描述了图像数据的处理方法和流程,按制图规范对图像数据进行了镶嵌拼接和处理,制作了覆盖全月球的1:250万比例尺影像图,并进行了影像图的定位精度分析.数据处理和制图结果表明,嫦娥一号CCD数据及其定位精度能够满足1:250万比例尺的制图要求,制作的"中国首次月球探测工程全月球影像图",其相对定位精度优于240m,平面定位精度约为100m～1.5km,定位精度略好于2005联合控制网(ULCN2005)和克莱门汀基础地图(2.0版);对所有像元进行了逐一光度校正,大大改善了全球图像的一致性,是目前覆盖最全、图像质量最好、定位精度最高的全月球影像图.
多频点同波束VLBI技术即用射电望远镜的主波束同时观测角距很小的两个探测器,据此得到两个探测器在两个测站间的误差为皮秒量级的差分相位时延.作为同波束VLBI基本观测量的差分相位时延从本质上来说反映了两个探测器在天球上的角距信息.利用我国4个VLBI测站得到的差分相位时延数据,可实现月球车和着陆器在3.8×105km处的天球切平面上的2维精密相对定位,其相对定位误差应优于1m.在得到误差10m的着陆区月面地形图后,利用多频点同波束VLBI差分相位时延和着陆器测距数据,有望实现误差10m的月球车在月面上的精密相对定位.
针对月球探测车位置与姿态的准确估计问题,提出了一种基于RBPF粒子滤波的月球车SLAM方法。该方法基于高速激光雷达对环境地貌的观测,通过激光测距值与所建栅格地图之间的匹配实现。鉴于车体的位置估计仍难以彻底消除累积误差,提出了对于月球车平动速度的估计方法,并通过仿真实验验证了该速度估计方法的正确性。为提高粒子滤波的实时性能,提出所有粒子共同维护一幅地图的处理方法,实验表明该方法在明显提高SLAM实时性的同时,并未对滤波效果产生明显影响。
"嫦娥一号"为我国的深空探测拉开了序幕,高端的VLBI以及SVLBI技术在我国探测器定位领域中的地位是其他技术无可取代的。以VLBI技术为基础,分别列出利用地面VLBI和空间VLBI观测量两种观测确定月球探测器位置的理论模型,并整理得到间接平差的误差方程。
对于地月转移轨道的月球探测器,其受力复杂,轨道动力学方程难以精确建立,因此难以应用已有的基于轨道动力学方程的滤波方法对其进行自主导航。文中提出了以太阳和恒星的天文信息为观测量,采用迭代最小二乘法进行纯几何解析定位来实现月球探测器自主导航的方法。最后还对定位结果的优化的进行了研究。通过数学仿真分析了敏感器精度、观测星个数等因素对定位精度的影响,结果表明这种方法简单可靠,可以作为深空探测自主导航的滤波方案的初值。
