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基于MATLAB仿真的太阳影子定位模型 预览
1
作者 王者 张吉发 王壮 《计算机科学与应用》 2019年第4期790-801,共12页
本文针对太阳影子定位问题,通过对影响物体影长的各个参数进行分析计算,以反演杆长最优为目标建立基于多参数分层搜索的杆长优化模型,利用MATLAB仿真从而实现太阳影子定位技术。首先建立基于太阳高度角变化的直杆影长变化模型,得到直杆... 本文针对太阳影子定位问题,通过对影响物体影长的各个参数进行分析计算,以反演杆长最优为目标建立基于多参数分层搜索的杆长优化模型,利用MATLAB仿真从而实现太阳影子定位技术。首先建立基于太阳高度角变化的直杆影长变化模型,得到直杆影长与赤纬角、时角等变量的函数关系式;其次,运用控制变量的方法分析影长关于直杆长度、所处经度、纬度、测量日期以及测量时间的变化规律并作出2018年9时至15时(北京时间)的直杆影长变化曲线,发现影长随时间的推移先减小后增大,在11时45分取得最小值约为2.1 m;最后,本文通过实际测量的方法对模型进行检验,得到模型结果相对实际测量值的误差约为1.732%,模型有较高的精度。对于影子定位问题,通过几何关系得出直杆影长与影子顶点坐标数值的关系;针对直杆所在地点未知的情况,本文应用同一地点不同时刻的影长和太阳高度角反演得到的杆长相等的原理建立起基于参数分层搜索的杆长优化模型,以同一地点多组杆长值中极差近似为零为目标;利用MATLAB对经度和纬度先后进行粗搜索和精搜索,得到两组可行经纬值分别为:(108.4566?E, 19.2771?N)及(103.1670?E, 3.2552?S);第一组经纬度对应位置为近海南省的海上,其经度与海南省经度误差为1.256%,所以本文在误差允许范围内将第一个地点定为海南省,第二组经纬度对应位置为印度尼西亚。 展开更多
关键词 MATLAB仿真 太阳影子定位 分层搜索 单目标优化
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基于MATLAB软件的太阳影子定位 预览
2
作者 王浩璇 王一鸣 《科学技术创新》 2019年第13期57-58,共2页
本文针对既定的太阳影子进行定位的问题,利用天体运动学的相关知识,例如开普勒第三定律等,探讨影长变化的影响因素,进而建立适合的数学模型,从而将问题归类于解析几何方法的求解,精确的算出拟合方程。在算法上,基于Matlab软件进行数据... 本文针对既定的太阳影子进行定位的问题,利用天体运动学的相关知识,例如开普勒第三定律等,探讨影长变化的影响因素,进而建立适合的数学模型,从而将问题归类于解析几何方法的求解,精确的算出拟合方程。在算法上,基于Matlab软件进行数据的分析计算,采用了遍历的方法,可以使求出的结果误差尽可能地减小,最终确定其经纬度。 展开更多
关键词 太阳影子定位 拟合方程 直杆影长
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基于非线性规划的太阳影子定位技术研究 预览
3
作者 黄亚群 李星宇 +3 位作者 任莹莹 田润 张怀雄 苏茜 《实验科学与技术》 2018年第2期9-14,共6页
针对太阳影子定位技术中,由物体影子变化确定拍摄地点和日期的问题,该文通过对影响物体影子长度各因素的分析,确定影子长度关于物体高度、经纬度、太阳高度角等参数的变化规律。由物体影子顶点坐标,以测量影长和计算影长间误差最小为目... 针对太阳影子定位技术中,由物体影子变化确定拍摄地点和日期的问题,该文通过对影响物体影子长度各因素的分析,确定影子长度关于物体高度、经纬度、太阳高度角等参数的变化规律。由物体影子顶点坐标,以测量影长和计算影长间误差最小为目标,利用最小二乘原理,建立非线性规划模型,结合曲线拟合选取初值,通过穷举搜索算法,确定目标的可能地点和日期,并对拍摄的视频按固定频率提取各帧等预处理,得到测量数据后使用该模型,实现视频数据的定位分析。 展开更多
关键词 太阳影子定位 非线性规划 最小二乘法 曲线拟合 初值选取
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基于视频数据处理的太阳影子定位研究 预览
4
作者 马晓伟 马婉婉 《哈尔滨商业大学学报:自然科学版》 CAS 2018年第4期487-494,共8页
针对太阳影子定位技术问题,使用二次多项式拟合、联立多元方程组求解等方法,利用EXCEL、Matlab、LINGO等软件进行编程求解,分别构建直杆影长变化模型、太阳影子定位模型、太阳影子定时定位模型等,从而得到如下结论:影子长度呈先递减后... 针对太阳影子定位技术问题,使用二次多项式拟合、联立多元方程组求解等方法,利用EXCEL、Matlab、LINGO等软件进行编程求解,分别构建直杆影长变化模型、太阳影子定位模型、太阳影子定时定位模型等,从而得到如下结论:影子长度呈先递减后递增的变化趋势,且在当地时间正午12:00影子长度最短;在其他条件一定的情况下,影子长度与直杆长度、太阳直射点的纬度、直杆所在地纬度均呈正相关关系等;并以视频为例,根据已建立的数学模型,确定待估视频地点. 展开更多
关键词 太阳影子定位 二次多项式拟合 灵敏度分析 MATLAB LINGO
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基于拟合与遍历的太阳影子定位研究 预览
5
作者 高彩云 胡国荣 《山西大同大学学报:自然科学版》 2018年第2期20-23,共4页
目前常见的定位技术主要依靠卫星来实现,这种方法虽然精度高,但所需要的设备要求和技术要求也比较高。通过分析物体的太阳影子变化,建立恰当的数学模型,利用程序确定当地的经纬度和日期。这种方法简便易行,而且人工可操作性也比较强。
关键词 太阳影子定位 遍历算法 误差函数
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太阳影子定位的模型建立与分析 预览
6
作者 高严 李其琛 钟明雪 《南通职业大学学报》 2017年第1期57-61,共5页
利用太阳影子定位技术进行数据分析。由相关文献查得太阳赤纬角和时角的计算公式,从而得到影长的计算模型,据此分析影子长度关于各个参数的变化规律;在影长模型的基础上计算太阳方位角,以太阳方位角和影子方位角的方差最小为目标,建立... 利用太阳影子定位技术进行数据分析。由相关文献查得太阳赤纬角和时角的计算公式,从而得到影长的计算模型,据此分析影子长度关于各个参数的变化规律;在影长模型的基础上计算太阳方位角,以太阳方位角和影子方位角的方差最小为目标,建立可能地点和日期的定位模型;针对视频资料,通过灰度处理和去噪处理,获得影子顶点的像素坐标,再采用影子长度的理论值与实测值的最小二乘回归,得出定位结果。 展开更多
关键词 太阳影子定位 影子长度 太阳方位角 最小二乘法 灰度处理
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太阳影子定位的时空分析 预览 被引量:1
7
作者 张志鹏 崔克楠 李厚彪 《实验科学与技术》 2017年第1期39-42,49共5页
该文研究了利用太阳影子进行定位的正演和反演问题。基于太阳下直杆影子长度的变化,利用球面三角函数,建立了影长与日期、时间、经度、纬度、太阳高度角的关系模型,并对此模型进行反演,得到了已知影长变化求解时空定量的方法;并采... 该文研究了利用太阳影子进行定位的正演和反演问题。基于太阳下直杆影子长度的变化,利用球面三角函数,建立了影长与日期、时间、经度、纬度、太阳高度角的关系模型,并对此模型进行反演,得到了已知影长变化求解时空定量的方法;并采用定值匹配搜索与最小二乘拟合两种不同算涛进行了对比检验,并对此数学模型进行了基于大气折射的误差分析及修正。 展开更多
关键词 最小二乘拟合 匹配搜索 太阳影子定位 太阳高度角
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对太阳影子定位的研究 预览
8
作者 余润泽 《科教导刊》 2017年第10Z期40-41,共2页
本文针对直杆的太阳影子的变化定位该直杆所处的地点和日期问题运用数学几何关系,采用了最小二乘法、拟合、余弦定理、空间视角坐标转换等处理方法,求出物体所在地的经纬度进而得到物体所在的地点,并且判断出拍摄物体的时间。
关键词 太阳影子定位 最小二乘法 拟合 余弦定理 坐标转换
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基于视频数据分析的太阳影子定位法应用研究 预览
9
作者 张进 陈雨 费绍金 《西昌学院学报:自然科学版》 2017年第1期36-38,49共4页
利用太阳高度角的正弦表达式,推导出物体影长与太阳高度角、当地经纬度和赤纬角的数学公式。据此,利用视频数据中物体影长变化规律,以及摄像机成像原理,建立最小二乘法约束规划数学模型,确定视频拍摄地点和日期。最后,讨论了此方法在现... 利用太阳高度角的正弦表达式,推导出物体影长与太阳高度角、当地经纬度和赤纬角的数学公式。据此,利用视频数据中物体影长变化规律,以及摄像机成像原理,建立最小二乘法约束规划数学模型,确定视频拍摄地点和日期。最后,讨论了此方法在现实生活的一些应用。 展开更多
关键词 最小二乘法 摄像机成像原理 太阳影子定位
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基于遍历搜索算法的太阳影子定位技术研究 预览
10
作者 王一凡 张乐权 +2 位作者 尹泽文 白昊东 陶玲玲 《科技创新导报》 2017年第12期237-238,共2页
该文对太阳影子定位技术进行了研究,在合理假设的基础上,结合Cooper经验公式,构建了消除物体长度的单目标优化模型。通过MATLAB编写遍历搜索算法进行求解,最终得到物体所在的经纬度,并且误差较小。由于该模型不需要物体的长度,适... 该文对太阳影子定位技术进行了研究,在合理假设的基础上,结合Cooper经验公式,构建了消除物体长度的单目标优化模型。通过MATLAB编写遍历搜索算法进行求解,最终得到物体所在的经纬度,并且误差较小。由于该模型不需要物体的长度,适用范围较广,可以进一步应用到视频数据分析定位中。 展开更多
关键词 太阳影子定位 Cooper经验公式 单目标优化模型 MATLAB遍历搜索算法
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基于并列选择遗传算法的太阳影子定位方法 预览 被引量:1
11
作者 于鹏 刘泽锋 +2 位作者 郭改慧 陆金巧 吕杨 《陕西科技大学学报:自然科学版》 2017年第1期193-197,共5页
根据“立竿见影”和竿影日照图的原理,提出了一种太阳影子定位方法.首先结合太阳高度角、太阳赤纬角,以理论影长和实际影长的相关系数最大和其误差平方和最小为目标函数建立了求太阳影子定位的多目标优化模型,并以测量地的经纬度作为设... 根据“立竿见影”和竿影日照图的原理,提出了一种太阳影子定位方法.首先结合太阳高度角、太阳赤纬角,以理论影长和实际影长的相关系数最大和其误差平方和最小为目标函数建立了求太阳影子定位的多目标优化模型,并以测量地的经纬度作为设计变量,运用并行选择的遗传算法进行求解,实现了对测量地的精准定位.最后通过实例分析,指出与传统的枚举算法相比,本文采用的遗传算法的求解结果无论在精度还是在收敛速度上都优于传统的枚举算法. 展开更多
关键词 太阳影子定位 多目标优化 并行选择 遗传算法
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基于全局搜索算法的太阳影子定位研究 预览
12
作者 孙慧宇 贺小龙 吴飞 《河北北方学院学报:自然科学版》 2017年第1期12-17,24共7页
目的为更好地解决已知某物体影长、测量的时间和日期的情况下确定物体的测量地点,或已知物体影长、测量日期及地点的情况下确定测量时间的问题,进而解决野外探险时地理位置的确定和根据某物体的视频或照片等影像资料而确定其拍摄地等实... 目的为更好地解决已知某物体影长、测量的时间和日期的情况下确定物体的测量地点,或已知物体影长、测量日期及地点的情况下确定测量时间的问题,进而解决野外探险时地理位置的确定和根据某物体的视频或照片等影像资料而确定其拍摄地等实际问题。方法针对太阳影子定位,使用基于穷举法的全局搜索式算法、最小二乘法的参数估计法、比例消参法等方法,分别构建全局搜索网络模型、参数方程模型等模型,结合MATLAB软件进行算法的编写、图形的绘制、数据的拟合与预测等处理。结果结合第一组数据,所推算的测量地位于广西,结合第二组数据,所推算的测量地在蒙古国。结论利用全局搜索式算法及参数方程模型,结合MATLAB软件,可以解决太阳影长、直杆长度、测量地点、测量日期、测量时间等5个变量中知四求一、知三求二等问题。 展开更多
关键词 太阳影子定位 全局网络搜索 测量 MATLAB
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基于几何方法对太阳影子定位的研究 预览 被引量:1
13
作者 沈曙昀 王立 +2 位作者 郭三敏 闫旭旭 朱家明 《河北北方学院学报:自然科学版》 2017年第1期18-24,共7页
目的针对视频中物体的太阳影子与轨迹变化数据,分析太阳影子变化规律并建立数学模型,确定拍摄的地点和日期。方法 (1)对已知地点、时间与影子坐标情况下的投影问题,利用相似三角形原理建立影子长度变化模型,分析影子长度的变化规律,... 目的针对视频中物体的太阳影子与轨迹变化数据,分析太阳影子变化规律并建立数学模型,确定拍摄的地点和日期。方法 (1)对已知地点、时间与影子坐标情况下的投影问题,利用相似三角形原理建立影子长度变化模型,分析影子长度的变化规律,使用寿星天文历软件采集数据,得到模型结果。(2)对已知时间与影子坐标情况下的投影问题,对经度与纬度进行估计分析,建立模拟Analemmatic日晷模型。利用二次拟合和太阳影子长度变化规律,使用MATLAB求解,给出太阳影子定位。(3)对未知地点、时间情况下的投影问题,使用坐标系转换和空间向量建立地平系几何模型,结合模拟Analemmatic日晷模型和二次拟合方法,利用MATLAB求解,得到时间与太阳影子定位的经纬度值。结果(1)2015年10月22日北京时间9∶00-15∶00时之间天安门广场3m高的直杆的太阳影子长度变化曲线图,曲线端点:9∶00,影子长度为6.59m;15∶00,影子长度为6.70m。曲线最低影子长度为3.58m,此时时间为12∶13。(2)文献[1]中直杆所在的地区为111.04°E与4°N以及111.04°E与29~35°N范围内,直杆可能处在中国南海、常德市、十堰市、商洛市和宜昌市。(3)文献[1]日期为9月26日,直杆位于塔吉克斯坦;日期为1月1日,直杆位于中国南海。结论通过分析视频中太阳阴影轨迹的几何属性来进行地理位置估计计算,利用几何关系建立3种模型,对问题进行由浅入深的分析。在3D角度和测量条件未知的情况下也可以使用上述研究方法,这使得该方法具有广泛的应用和更大的灵活性。 展开更多
关键词 太阳影子定位 模拟Analemmatic日晷模型 二次拟合 MATLAB
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基于最优化模型的太阳影子定位方法 预览 被引量:2
14
作者 陈晓雪 汪劲希 王天钰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2017年第3期112-116,共5页
针对利用太阳影子实现目标的定位问题,分析得到影响影子长度的参数,确立了影长与太阳高度角、目标物长度、经纬度等的函数关系,并结合最小二乘法思想,建立了以理论影长与实际影长之差的平方和最小为目标的优化模型。以直杆为例,运用粒... 针对利用太阳影子实现目标的定位问题,分析得到影响影子长度的参数,确立了影长与太阳高度角、目标物长度、经纬度等的函数关系,并结合最小二乘法思想,建立了以理论影长与实际影长之差的平方和最小为目标的优化模型。以直杆为例,运用粒子群优化算法快速求解得到目标的可能位置,并与实际地点进行了比较。 展开更多
关键词 太阳影子定位 最小二乘拟合 粒子群优化算法
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太阳影子定位参数反演模型的混合粒子群算法 预览
15
作者 陈树立 邱淑芳 《齐齐哈尔大学学报:自然科学版》 2017年第5期69-75,共7页
针对非线性太阳影子定位参数反演问题,给出一种基于单纯形算法的权重线性递减的粒子群混合算法,此 混合算法融合了单纯形算法的精确局部搜索能力和粒子群算法全局搜索能力,且采用权重线性递减的粒子群算法 加快了算法的收敛速度.在太阳... 针对非线性太阳影子定位参数反演问题,给出一种基于单纯形算法的权重线性递减的粒子群混合算法,此 混合算法融合了单纯形算法的精确局部搜索能力和粒子群算法全局搜索能力,且采用权重线性递减的粒子群算法 加快了算法的收敛速度.在太阳影子定位参数反演的数值实验中,所提算法不仅成功反演参数,而且拥有较高的计算精度和更快的收敛速度. 展开更多
关键词 粒子群算法 单纯形算法 太阳影子定位 参数反演
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太阳影子定位测算技术研究 预览 被引量:1
16
作者 袁迎迎 李振坤 +2 位作者 戈兆萍 王金良 范兴奎 《贵州师范大学学报:自然科学版》 CAS 2016年第5期88-92,共5页
太阳影子定位技术是通过分析物体的太阳影子变化,确定影子所在地点和日期的一种方法。通过建立影子长度变化模型,根据杆长与太阳影子长度的变化规律,研究太阳影子与当地经纬度的变化关系,采用MATLAB编程计算对物体进行有效定位。同时,... 太阳影子定位技术是通过分析物体的太阳影子变化,确定影子所在地点和日期的一种方法。通过建立影子长度变化模型,根据杆长与太阳影子长度的变化规律,研究太阳影子与当地经纬度的变化关系,采用MATLAB编程计算对物体进行有效定位。同时,根据时间变量与影子顶点坐标关系,利用太阳方位角的公式,求得直杆所处日期。 展开更多
关键词 太阳影子定位 太阳影子长度变化模型 太阳方位角 MATLAB
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基于遗传算法的太阳影子定位研究 预览
17
作者 宋焱燚 朱家明 计萍 《兰州文理学院学报:自然科学版》 2016年第2期26-29,共4页
确定视频的拍摄日期和地点是视频数据分析的重要研究方向,太阳影子定位技术就是通过视频中物体的影子变化确定视频拍摄的时间和地点的一种方法.针对太阳影子定位问题,在合理的假设下,以太阳高度角为桥梁,建立了杆高、影长、日期、时间... 确定视频的拍摄日期和地点是视频数据分析的重要研究方向,太阳影子定位技术就是通过视频中物体的影子变化确定视频拍摄的时间和地点的一种方法.针对太阳影子定位问题,在合理的假设下,以太阳高度角为桥梁,建立了杆高、影长、日期、时间、经度、纬度之间的关系式,然后结合视频中能够读取的时间和影长的序列,考虑杆高已知和杆高未知的情况,建立了最小方差优化模型,并设计了粗劣搜索算法+GA算法对视频的拍摄地点(经纬度)进行精确求解. 展开更多
关键词 太阳影子定位 最小方差优化 影子长度 遗传算法
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基于影子长度变化模型的视频定位研究 预览 被引量:1
18
作者 相培培 朱家明 +1 位作者 沈燕飞 孟坤 《广西师范学院学报:自然科学版》 2016年第2期106-110,共5页
针对确定视频的拍摄地点,综合分析太阳高度角、太阳赤纬角、影子长度等因素之间的相关关系,使用最小二乘法、多元统计分析等方法,分别构建了影子长度变化模型,经纬度确定模型等,运用EXCEL、MATLAB等软件编程求解,研究得出视频拍摄的可... 针对确定视频的拍摄地点,综合分析太阳高度角、太阳赤纬角、影子长度等因素之间的相关关系,使用最小二乘法、多元统计分析等方法,分别构建了影子长度变化模型,经纬度确定模型等,运用EXCEL、MATLAB等软件编程求解,研究得出视频拍摄的可能地点是辽宁沈阳。 展开更多
关键词 太阳影子定位 曲线拟合 影子长度变化模型 经纬度确定模型 MATLAB
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基于极值优化的日影定位技术研究 预览 被引量:1
19
作者 何伟梁 凡皓 常钦皓 《南通职业大学学报》 2016年第4期63-66,共4页
研究利用太阳影子定位技术进行数据分析的综合问题.根据日影规律与地方时机制建立影长随时间变化的模型,并画出实例的影长曲线;利用影长模型计算影子长度与坐标的理论值,以理论值与实际值积累误差最小化为目标,建立长度法和坐标法两套... 研究利用太阳影子定位技术进行数据分析的综合问题.根据日影规律与地方时机制建立影长随时间变化的模型,并画出实例的影长曲线;利用影长模型计算影子长度与坐标的理论值,以理论值与实际值积累误差最小化为目标,建立长度法和坐标法两套取极值规划,筛选经纬度、物长、坐标旋转角等变量,实现地点和日期的定位;对于视频资料,利用线性相机模型进行坐标转化求解方程组,将预设的定位参数尽数求出. 展开更多
关键词 太阳影子定位 影子长度 极值优化 线性相机模型
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基于曲线拟合法太阳影子定位技术的研究 预览 被引量:2
20
作者 黄玲 杨鹏辉 +1 位作者 谢文 吴春艳 《枣庄学院学报》 2016年第2期41-47,共7页
本文主要研究太阳影子定位技术,以太阳高度角为切入点,借助天文三角形知识,探究太阳高度角、太阳方位角、太阳时角、太阳赤纬与经纬度、日期、地方时的关系,结合曲线拟合、联立方程式的方法,建立太阳影子定位的优化模型,运用MATLAB、EX... 本文主要研究太阳影子定位技术,以太阳高度角为切入点,借助天文三角形知识,探究太阳高度角、太阳方位角、太阳时角、太阳赤纬与经纬度、日期、地方时的关系,结合曲线拟合、联立方程式的方法,建立太阳影子定位的优化模型,运用MATLAB、EXCEL软件研究出太阳影子的变化规律、基于影子顶点坐标条件下物体的定时、定位,并将研究结果推广到视频数据分析领域对视频进行定位、定时. 展开更多
关键词 太阳影子定位 太阳高度角 曲线拟合 视频数据分析 MATLAB
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