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太阳影子定位 被引量:4
1
作者 蔡志杰 《数学建模及其应用》 2015年第4期25-33,共9页
本文给出物体在太阳底下影子长度及影子方位角的动态变化规律,据此建立确定物体所处位置和日期的非线性最小二乘模型,讨论相应的求解方法。在此基础上,利用针孔成像原理,根据视频中物体影子的变化规律来确定视频的拍摄日期和地点。
关键词 影子长度 方位角 参数反演 针孔成像原理
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MATLAB仿真的太阳影子定位模型 预览
3
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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基于曲线拟合的太阳影子定位技术研究 预览
4
作者 许珊珊 唐乙芳 《内江科技》 2018年第7期50-51,共2页
太阳影子定位技术已广泛运用到诸多领域。本文基于曲线拟合,利用正午时刻影子长度最短。通过影长最低点所对应的北京时间,由时间差确定测量地经度后,再用比例消元法消除竿长对结果的影响,最后根据影长比推测当地纬度,从而实现对物体所... 太阳影子定位技术已广泛运用到诸多领域。本文基于曲线拟合,利用正午时刻影子长度最短。通过影长最低点所对应的北京时间,由时间差确定测量地经度后,再用比例消元法消除竿长对结果的影响,最后根据影长比推测当地纬度,从而实现对物体所在地点的确定。1引言随着时代的发展,利用太阳定位技术,即通过利用物体太阳影子的变化来确定地点和时间,已经是视频数据分析处理的重要方面。 展开更多
关键词 定位技术 曲线拟合 影子 太阳 北京时间 数据分析处理 消元法 物体
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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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基于视频数据处理的太阳影子定位研究 预览
6
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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基于优化模型的太阳影子定位技术研究 预览
7
作者 张向秀 李一萌 +1 位作者 陶源盛 张勇 《实验科学与技术》 2018年第2期47-51,共5页
为了解决利用太阳影子轨迹进行定位的问题,该文首先根据球面天文学中太阳视坐标计算公式和影子形成原理,推导出影子长度与经度、纬度、日期及时刻4个参数的关系。在此基础上,采用最小二乘法,建立了利用影子轨迹确定测量地点经纬度和测... 为了解决利用太阳影子轨迹进行定位的问题,该文首先根据球面天文学中太阳视坐标计算公式和影子形成原理,推导出影子长度与经度、纬度、日期及时刻4个参数的关系。在此基础上,采用最小二乘法,建立了利用影子轨迹确定测量地点经纬度和测量日期的优化模型,并设计了粗略搜索算法+穷举法对优化模型进行求解。实践表明,将经纬度为(79.75°E,39.52°N)处测得的数据代入优化模型,利用上述算法编写MATLAB程序进行求解,结果为(79.50°E,39.87°N),误差在1%以内。 展开更多
关键词 太阳影子 优化模型 搜索算法 定位
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基于非线性规划的太阳影子定位技术研究 预览
8
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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太阳影子定位模型 预览
9
作者 赵雪圻 张峻康 《科技创新导报》 2017年第12期27-28,共2页
根据某处实际测量得到的直杆影子数据,建立地球坐标系和天球坐标系,引入太阳高度角、赤纬、太阳时角、时差等参数变量的关系并加入Bourges算法和影长、太阳方位角之间的关系,建立数学模型。得出的模型用软件仿真,与实际的影子变化... 根据某处实际测量得到的直杆影子数据,建立地球坐标系和天球坐标系,引入太阳高度角、赤纬、太阳时角、时差等参数变量的关系并加入Bourges算法和影长、太阳方位角之间的关系,建立数学模型。得出的模型用软件仿真,与实际的影子变化进行对比,再用曲线拟合,根据已知数据求得不同地点的位置。由于为多变量优化问题,所以时间测量点虽然唯一,但符合要求解不唯一,即直杆所处的可能地点为北纬19.21,东经108.43,该地点在海南,或者为南纬3.9412°,东经137.3°,该地点在为印度尼西亚纳比雷附近。通过减少已知量,仅使用直杆在水平地面上的太阳影子顶点坐标对模型进行改进,求得第二次曲线拟合后符合要求的点。 展开更多
关键词 太阳高度角 影子长度变化曲线 拟合函数求参数 阴影轨迹定位
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太阳影子定位的时空分析 预览 被引量:1
10
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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太阳影子定位 预览
11
作者 姬安召 王玉风 《陇东学院学报》 2017年第1期81-85,共5页
太阳影子定位技术在视频数据分析中起着重要作用;采用天体运动中天球坐标系与地平坐标系之间的关系,建立杆影顶点的位置与杆高、太阳方位角与高度角的数学模型。根据视频拍摄的数据,以太阳方位角和高度角的方差之和最小为优化目标,将纬... 太阳影子定位技术在视频数据分析中起着重要作用;采用天体运动中天球坐标系与地平坐标系之间的关系,建立杆影顶点的位置与杆高、太阳方位角与高度角的数学模型。根据视频拍摄的数据,以太阳方位角和高度角的方差之和最小为优化目标,将纬度、经度、时角和赤纬角视为变量。运用约束最优化算法进行求解,得出视频合理的拍摄时间和地点。 展开更多
关键词 天球坐标系 地平坐标系 太阳高度角 太阳方位角 赤纬角 时角
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太阳影子定位问题研究 预览
12
作者 周天如 刘娅 +1 位作者 杜晓宇 魏宇轩 《信息通信》 2017年第7期30-31,共2页
针对太阳影子定位问题,通过对固定直杆影子长度和位置等参数的分析,构建数学模型。文章首先围绕三角形的边角关系分析影子长度变化曲线,进而结合最小二乘法建立优化模型,确定视频拍摄的日期和地点。该模型在视频数据分析,尤其是刑侦领域... 针对太阳影子定位问题,通过对固定直杆影子长度和位置等参数的分析,构建数学模型。文章首先围绕三角形的边角关系分析影子长度变化曲线,进而结合最小二乘法建立优化模型,确定视频拍摄的日期和地点。该模型在视频数据分析,尤其是刑侦领域,具有重要意义。 展开更多
关键词 太阳影子 太阳高度角 最小二乘法
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太阳影子定位的模型建立与分析 预览
13
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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基于数学建模的太阳影子定位 预览
14
作者 仝青山 温石刚 +1 位作者 王轩 李明玉 《南京工程学院学报:自然科学版》 2017年第1期33-36,共4页
太阳影子定位技术对现代定位技术具有较为重要的参考价值,通过研究太阳下物体影子长度的变化情况 与各个参数的关系,描绘动态变化规律曲线图.在此模型基础上,利用最小二乘法、曲线拟合的数学方法,根据物体 影子的动态变化规律求出物体... 太阳影子定位技术对现代定位技术具有较为重要的参考价值,通过研究太阳下物体影子长度的变化情况 与各个参数的关系,描绘动态变化规律曲线图.在此模型基础上,利用最小二乘法、曲线拟合的数学方法,根据物体 影子的动态变化规律求出物体高度以及测量点所在地. 展开更多
关键词 太阳高度角 最小二乘法 曲线拟合 影子定位
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太阳影子定位有关研究 预览
15
作者 鲁晓晓 王子延 《现代计算机:上下旬》 2017年第16期3-5,18共4页
分析视频中物体的太阳影子变化,来确定视频拍摄的地点和日期。首先对视频进行处理,得出各时间点的像素,通过影长的像素和直杆的像素的对比,得出影子长度,其次确定影响影子长度的变化的各种因素,通过对影子形成原因的分析,初步确定影响... 分析视频中物体的太阳影子变化,来确定视频拍摄的地点和日期。首先对视频进行处理,得出各时间点的像素,通过影长的像素和直杆的像素的对比,得出影子长度,其次确定影响影子长度的变化的各种因素,通过对影子形成原因的分析,初步确定影响影子长度变化最主要的因素为直杆的长度、太阳高度角这两个因素。利用几何关系和各因素的定义,可以推导出影响影子长度变化的函数关系式。结合数据确定约束条件,利用最小二乘的思想,建立以影子长度偏差最小和影子角度偏差最小为目标的多目标非线性规划模型。通过搜索算法,编写MATLAB程序,得出各时间点的经纬度。经过检验和优化之后,确定最优解并得出若干个可能地点。 展开更多
关键词 影子长度 太阳高度角 多目标非线性规划 视频处理
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太阳影子定位的研究 预览
16
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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太阳影子定位建模与分析 预览 被引量:1
17
作者 孔研自 杨朔 +1 位作者 刘敬 张希彬 《哈尔滨商业大学学报:自然科学版》 CAS 2017年第2期187-191,共5页
太阳影子定位是根据物体影子随时间的变化,获取视频拍摄时间和地点的技术.针对太阳影子定位问题,基于直杆影长与杆高构成的直角三角形,建立了影长与时间的函数关系式;利用非线性最小二乘法估计关系式模型中的时间和地点等参数;根据某视... 太阳影子定位是根据物体影子随时间的变化,获取视频拍摄时间和地点的技术.针对太阳影子定位问题,基于直杆影长与杆高构成的直角三角形,建立了影长与时间的函数关系式;利用非线性最小二乘法估计关系式模型中的时间和地点等参数;根据某视频中获取的拍摄数据,采用Matlab技术对数据进行拟合分析,并利用太阳方位角,对拟合得到的影长函数进行回归分析,以完成角度校验.实验结果表明,非线性最小二乘法能够解决太阳影子定位问题,角度验证能够保证建模结果的合理正确性,且此方法简单高效. 展开更多
关键词 太阳影子定位问题 非线性最小二乘法 曲线拟合 回归分析 角度校验
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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
18
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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基于最优化模型的太阳影子定位方法 预览 被引量:2
19
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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基于全局搜索算法的太阳影子定位研究 预览
20
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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