Повышение точности определения координат мест повреждений воздушных линий электропередачи при их дистанционном обследовании

• Автор: Макаренко, Григорий Константинович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. Обзор современных приборов и методов Дистанционного контроля воздушных линий электропередачи
1.1 Приборы и методы контроля состояния воздушных линий электропередачи в России
1.2 Приборы и методы контроля состояния воздушных линий электропередачи в мире
1.3 Приборы и методы дистанционного контроля воздушных линий электропередачи
1.4 Анализ современного рынка беспилотных летательных аппаратов
1.5 Выводы по главе
ГЛАВА 2. Разработка и моделирование Алгоритма определения координат объектов тепловизионных и фотографических изображений
2.1 Модель определения координат визируемого объекта
2.1.1 Исходные данные
2.1.2 Используемые системы координат
2.1.2.1 Связанная с объектом система координат
2.1.2.2 Топоцентрическая система координат
2.1.2.3 Геоцентрическая система координат
2.1.3 Описание алгоритма определения координат визируемого объекта
2.1.3.1 Расчет направляющих косинусов вектора искомой точки
изображения
2.1.3.2 Расчет направляющих косинусов вектора искомой точки изображения в топоцентрической системе координат
2.1.3.3 Расчет координат объекта в топоцентрической системе координат в искомой точке изображения
2.1.3.4 Расчет направляющих косинусов вектора искомой точки изображения в геоцентрической системе координат
2.1.3.5 Перевод геодезических координат летательного аппарата в геоцентрическую систему координат
2.1.3.6 Расчет координат объекта в искомой точке изображения в геоцентрической системе координат
2.1.3.7 Расчет координат объекта в искомой точке изображения в криволинейных геодезических координатах
2.1.4 Описание алгоритма решения обратной задачи
2.1.5 Описание упрощенного алгоритма определения координат точек
снимка
2.2 Моделирование алгоритмов определения координат точек снимка
2.2.1 Исходные данные
2.2.2 Результаты моделирования исходного алгоритма
2.2.3 Результаты моделирования упрощенного алгоритма
2.2.4 Результаты моделирования алгоритма решения обратной задачи
2.2.5 Выводы по результатам моделирования
ГЛАВА 3. Оценка погрешностей алгоритма определения координат
визируемого объекта
3.1 Алгоритм оценки погрешностей определения координат точек снимка
3.1.1 Исходные данные
3.1.2 Описание алгоритма оценки погрешностей методом статистического моделирования
3.1.3 Описание алгоритма оценки погрешностей аналитическим методом
3.1.3.1 Пересчет значений погрешностей параметров пространственной ориентации ЛА в погрешности направляющих косинусов точек снимка в ТЦСК
3.1.3.2 Пересчет значений погрешностей направляющих косинусов
вектора искомой точки снимка в топоцентрической системе координат по г-составляющей в погрешности определения расстояния от искомой точки отображаемого объекта до камеры
3.1.3.3 Пересчет значений погрешностей направляющих косинусов
векторов искомой точки в ТЦСК и расстояния от искомой точки до центра объектива камеры тепловизора в погрешности определения координат искомой точки в ТЦСК
3.1.3.4 Расчет значений погрешности величины радиуса кривизны сечения эллипсоида Земли в меридиональной плоскости
3.1.3.5 Расчет значений погрешности величины радиуса кривизны сечения эллипсоида Земли в нормальной плоскости
3.1.3.6 Пересчет совокупности оцененных значений погрешностей в
погрешности определения криволинейных геодезических координат искомой точки объекта тепловизионного изображения
3.2 Моделирование алгоритмов определения погрешностей
3.2.1 Исходные данные
3.2.2 Результаты расчета погрешностей методом статистического
моделирования
3.2.3 Результаты расчета погрешностей аналитическим методом

столбца получаемого изображения для пикселя, отображающего искомую

і ах , точку; ах = щ — ; ау = tg

2.1.3.2Расчет направляющих косинусов вектора искомой точки изображения в топоцентрической системе координат
Осуществляется переход от направляющих косинусов искомой точки кд , заданных в связанной с объектом системе координат и углов азимута аг места ит и крена кг ЛА к направляющим косинусам кп искомой точки изображения в топоцентрической системе координат (ТЦСК раздел 2.1.2.2), используя матрицу поворота С [48], выражаемую через углы Эйлера [51]:
соэ(ит) - со$(аг) - соз(£г) -8Іп(аг) + зіп(Ь') ■ &т(ит) ■ со?>(аг) со$,(ит) • кт(аг) со$(кг) • соз(ог) + зіп(Ь') • яіп(ит) ■ эт(аг)
- эт (ит) зіп( кг ) • соз( ит )
(2.3)
эт( кг ) ■ эт( аг ) + соз( кг ) • эт( ит ) • соз( аг)
- 8Іп( кг ) • соэ( аг ) + соз( кг ) • зіп( ит ) ■ зіп( аг ) соб (кг) ■ сое (ит)
Матрица (2.3) осуществляет три последовательных вращения единичного вектора (2.2), соответствующего одной из пяти точек снимка, вокруг осей на соответствующие углы. Первый поворот осуществляет дирекционное вращение вектора на угол азимута аг вокруг оси общей для СК связанной с объектом и ТЦСК. Это вращение меняет х,у-составляющие направляющих косинусов вектора, оставляя неизменной г-составляющую. Второй поворот осуществляется на угол ит вокруг оси ОУ’ -оси ОУ повернутой на первом шаге на угол аг. Это вращение меняет х,г-составляющие направляющих косинусов вектора, оставляя неизменной у-составляющую относительно первого вращения. Последний поворот