视觉导航及实验验证平台综述摘要：本文概述视觉导航技术。视觉导航通过图像采集设备收集近距离的环境信息，并利用计算机视觉技术进行图像处理获得环境信息，实现导航。首先比较了各种导航方式的优缺点，分析视觉导航的意义。接着概述了视觉导航的应用领域和研究现状，然后分析比较了视觉导航中的一些关键技术，简单介绍了视觉导航领域的SLAM问题。最后，综合国内外视觉导航技术研究存在问题，提出进一步研究方向和应用途径。
关键词：视觉导航；移动机器人；智能车辆；图像匹配；路径识别
0 引言在当今世界的先进技术领域里，往往存在这样的问题：为了完成某种特殊的任务，需要在已知或者未知环境中，使特殊的能完成既定任务的实验设备或平台按照既定的且满足最
优条件的路径运动或者到达既定目的地，这一类的问题便是导航。对于一般的导航系统，在给定命令的前提下，结合环境中的各种探测信息，并根据自身位姿信息作出决策使运动体而到达目标，在运动过程中，还需要不断优化全局路径。导航系统需要完成的任务包括以下三点：一，获取信息；二，处理信息；三，作出决策（即路径规划）。目前广泛使用的导航方法有[1]：航标法，航位推算法，天文导航，惯性导航，无线电导航，卫星定位导航和组合导航等。下文对各种导航方法对比说明。
航标法习惯称之为目视方法，它借助于信标和参照物对运动物体进行引导。目前仍在应用，但是这种方法过于依赖经验，受天气、地理条件的影响。航位推算法是通过一系列的速度增量来确定位置的，是一种自主导航方法，保密性强。但是随着时间推移会产生误差积累。天文导航是通过仪器设备对天体的位置精确测定，根据地理关系算出位置的相对导航方法，其缺点是误差积累受时间和气象条件限制，定位时间长，操作计算复杂[1]。惯性导航通过加速度测量技术和积分技术的综合应用得到运动体的速度和位置信息。这种导航技术完全依靠载体上的设备自主完成导航任务，因此隐蔽性好，不受外界条件限制。但是加速度及精度和误差积累严重限制该方法的应用。目前，惯性导航常常和其他系统综合使用。无线电导航通过测量信号的相位和相角定位，但其易受干扰。卫星导航利用卫星发射无线电波到地面接收器的时间来推算地面接收器所在的经纬度，其中GPS是目前真正实用的一种卫星导航和定位系统，但其技术为美国所垄断，我国也正在致力于这方面的研究[2]。
而自主照相机和图像处理技术的发展促使视觉导航技术的发展。视觉导航是通过摄像机对周围环境进行图像采集，并对图像进行滤波和计算，完成自身位姿确定和路径识别，并做出导航决策的一种新的当行技术。由于视觉导航的采用被动工作方式，设备简单，成本低廉，其应用范围很广。最主要的特征是视觉导航的自主性和实时性。它不依靠外界任何设备，只需对储存系统和
环境中的信息进行计算就可以得出导航信息。文中后续部分将会介绍视觉导航的应用领域及国内外研究现状和视觉导航的关键技术，其次针对视觉导航同时定位和地图绘制技术（SLAM）做简单介绍。
1 从仿生学角度看视觉导航
图1：人取书的视觉反馈导航系统方块图在视觉生物的行为当中，利用视觉信息经过大脑处理的反馈控制随处可见。如图1所示，人用取书就是一个简单的利用视觉信息导航完成既定任务的过程。下面通过解剖手从桌上拿书的动作过程，透视该过程所映射的视觉导航系统的简单机制和原理。首先,人眼连续观察周围环境确定书和人相对于在环境中的位置，并将这个信息输入大脑（称为位置反馈信息）；然后由大脑判断手和书之间的距离（称之为偏差信号），并根据其大小，发出控制手臂移动的命令，逐渐使手和书之间的距离减小，并最终拿到书[3]。
自主照相机，图像处理，计算机和机械系统的综合使用可以模仿人拿书的过程,原理图如图2.
图2：仿生物视觉导航系统方块图
但是生物特别是高度进化人的视觉反馈系统是一个连续的多重反馈的生物性系统，且在对图像的处理之中，人的经验对视觉信息的删选和利用有很大的帮助，这是物理系统难以复制甚至仿照的。研究这些只能带给我们原理上的启发，但是在对更贴近机械的昆虫的生物行为的研究却具有现实的意义。例如，蚂蚁视觉导航的研究表明，蚂蚁在第一次经过某环境时，会在大脑里储存大量的关于该环境的图像信息，之后就使用复合地标和对整个地图的记忆来导航。这有助于我们开发自动控制系统的开发[2]。其次文献[2]中所提到的蜜蜂的导航对飞行器的导航控制系统研究也有重要意义。
2 视觉导航的应用领域和研究现状
视觉导航在交通运输、自动化仓库和生产线的运输小车等方面已经得到较好的应用。对移动机器人和智能车辆的导航研究取得了较好的成果，最终，视觉导航将应用在空间飞行器和星际探测器上。
2.1移动机器人导航
移动机器人是一种在复杂的环境下工作的有自规划、自组织、自适应能力的机器人。为实现机器人的智能化和自主移动性，导航技术是其中的关键。视觉导航的特点非常适合自主移动机器人，通常，在机器人上安装单目或双目照相机，获取环境中局部图像，实现自我位姿确定，从而做出导航决策。目前国内外有很多学者从事基于视觉导航的自主移动机器人研究。移动机器人的研究始于20 世纪60年代末，以斯坦福研究院（SRI）开发的第一台移动机器人Shakey为标识[2],主要目标是研究复杂环境下机器人系统的实时控制问题。具有代表性的还有喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）研究的Urban Robot战术机器人，如图3所示，配备了双目立体视觉系统进行障碍物检测，处理器由两台高性能计算机组成，体积小，易携带，并具有爬楼梯的功能[3]。从上世纪80年达开始，我国也致力于地面智能机器人的而研究。
2.2智能车辆的导航
智能车辆是当今世界车辆工程领域的研究前沿和热点。智能车辆是集环境感知、规划决策、辅助驾驶等功能于一体的综合智能系统，是计算机视觉、人工智能、控制理论和电子技术等多个技术学科交叉的产物，代表了未来车辆的发展方向，具有十分广阔的应用前景[5]。计算机视觉系统是智能车辆感知局部环境的重要“器官”，它以地面上涂设的条带状路标作为路径标识符，运用计算机视觉快速识别路径，其最优导向控制器能够保证对路径进
行准确跟踪[6]。清华大学计算机系统智能技术与系统国家重点实验室从1988年开始研制THMR(Tsinghua Mobile Robot)系列智能车系统，经过一系列的发展，研制的新一代智能车THMR-V,如图3所示，兼有面向高速公路和一般路面的能力。车体装配彩色摄像机和激光测距仪组成的道路和障碍物检测系统[]，目前能够在校园的非结构化道路环境下进行道路跟踪和自主避障。
图3：Urban Robot 图4：THMR-V
2.3航天器导航
除了地面智能车辆，也可以利用视觉导航对航天器或星际探测器进行导航，例如月球车。月球车具有高度自主性，并适于在复杂的非结构化月面环境中执行探测任务，它是目前对月球进行近距离探测的最直接有效的工具[18]。月球车具有自主漫游和探测功能，能够在月球表面自动行驶几百米甚至是几百公里，通过自身携带的科学仪器可实现对月球表面环境的简单直接勘测。月球巡视探测器要进行自主巡游，需要有路径规划、定位、避障、运动控制等基本功能。月球车立体视觉系统是月球车认知月面环境的
工具，也是月球车在复杂环境下赖以生存的重要信息源，利用立体视觉系统，不仅可以对环境地形重构、实时避障，而且还可以利用其得到的立体序列图像进行月球车自运动估计。
3 视觉导航中的关键技术
视觉导航在利用一只或多只摄像机获得场景的二维的图像信息，然后通过图像处理，计算机视觉、模式识别等算法，确定运行信息，从而进行导航。其中关键技术包括摄像机标定、立体图像匹配、路径识别和三维重建。
3.1 摄像机标定
摄像机标定是视觉导航中图像处理的基础之一。计算机立体视觉应能从摄像机获取的像平面图像信息出发，计算三维环境物体的位置、形状等几何信息，并由此识别环境中的物体。而像平面上的点与该点对应的空间点的三维位置有关。这些位置的几何关系，与摄像机的几何模型有关，决定该几何模型的参数称为摄像机参数。而摄像机参数包括内部参数和外部参数：内部参数描述摄像机内部的几何和光学特性，如图像中心、焦距、图形畸变以及其他系统误差参数等。
外部参数指的是摄像机坐标系相对于某一世界坐标系之间的相对旋转和平移。
由实验和计算确定这些参数的过程称作摄像机标定。摄像机参数已知是所有视觉问题的解决前提，同时这一过程的精度直接影响导航的准确性。摄像机的标定技术按是否有参照物可以分为基于
标定靶标定和自标定，按照摄像机模型建立时是否考虑镜头畸变分为线性标定，非线性标定和两部标定。目前摄像机自标定的方法几乎都是基于绝对二次曲线或者它的对偶绝对二次曲面的方法[17]。具有代表性的摄像机标定方法有：Tsai方法，线性方法，Ahmed方法和张正友方法。
4.2 立体图像匹配
在立体视觉系统中，图像匹配是指在两幅或多幅从不同角度观察得到的图像上寻找空间坐标中物体上的同一点的图像坐标，并将它们一一对应起来的过程，也称为对应点匹配或立体图像配准。图6表示SIFT特征点的提取匹配结果。完成图像匹配需要解决两
图6：SIFT特征点匹配效果图
个问题：1）提取适当的图像特征作为匹配基元；2）选择适当的计算方法准确地、可靠的匹配这些基元。对应特征点选取方法和
匹配计算方法的问题。目前的相关研究中，特征的选取主要包括直接根据图像的灰度信息和根据图像中物体的结构特征两大类。其对应的匹配计算方法也包括两大类：基于图像的区域相关匹配（Area-based Matching）和基于景物特征的图像特征匹配（Feature-based Matching）。前者直接利用图像的灰度信息，具有实现简单、定位精度高、恢复视差密度大等优点。其缺点是对景物的成像条件比较敏感，并且由于使用耗尽型搜索匹配技术，算法计算量大且耗时多，对噪声敏感，对于图像纹理较少或纹理重复度高的情况容易产生误匹配；而后者较多地利用了景物的结构信息，可利用不同尺度下的景物特征来分析景物，从而避免了前者的缺陷[17]。
3.3 路径识别
视觉导航的一项关键技术就是精确可靠的识别出行走路径。摄像头采集的信息由于受到光照变化、摄像头振动和图像采集传输等因素的影响，不可避免的混入噪声成分。在图像处理之前，首先进行图像预处理，包括灰度变换和噪声消除等。路径识别的关键在于能够通过视觉图像处理，找到导航路标的位置和方向，这是视觉导航的最关键一步。图6表示路径识别流程图。
图6：路径识别流程图
4 移动机器人同时定位和地图创建（SLAM）概述
机器人的位姿确定依靠已知的环境背景，而为了创建地图，又要求机器人在环境中的位姿信息是已知的。因此，当一个机器人在未知的环境中导航时，同时要求机器人进行相对于环境的定位和地图创建，由起始已知地图确定位姿，在确定状态下导航运动同时对新环境进行地图创建，再进行位姿确定，如此重复，达到对新环境的地图创建和在未知环境中运动。这个问题便是同时定位和地图创建问题，称作SLAM或者CML，是视觉导航中发展迅速且很有潜力的方向。SLAM概念形成之后，研究者们主要针对SLAM
的计算效率、数据关联、环境表示、循环识别等方面进行研究。近十年来SLAM发展迅速，多种方法已得到成功的实践，硕果累累。
其主要工作是在保证一致、精确的地图估计及机器人位姿估计的前提下，提高算法的计算效率。其次，注入数据关联、非线性、特征匹配等方面也得到了许多研究者的关注。近期对SLAM的研究领域集中在计算复杂度，数据关联境表示方面。而今后的研究将主要致力于将SLAM成功的应用于大规模、动态的自然环境中，如机器人在大城市中自主穿越，火星探测器在火星表面精确定位和地图创建等。
5 结论和展望
视觉导航因其精度高、信号探测范围宽、自主性实时性好等特点，在工业生产、智能车辆等方面得到广泛应用，其在飞行器应用购方面的研究还有待进一步的发展。但是，视觉导航依赖于计算设备的特点使其易受运算速度和储存容量的限制。由于计算设备和传感器大都装载在运动体上，图形识别、路径规划等问题都由车载计算机完成，所以车载计算机的工作量较大，延时问题较为明显。对于一个导航系统而言，必须同时具有实时性、鲁棒性、经济性这三个技术特点。实时性要求视觉形同的处理速度快于移动速度；鲁棒性则要求能系统能得到稳定收敛的结果；经济性要求在成本、效益等方面能适应本国国情。随着计算机图像处理能力提高和视觉处理相关技术的发展，在图像处理的实时性与鲁棒性得到解决之后，视觉导航方式将会得到广泛的应用，成为未来导航的一个重要发展方向。
视觉识别（VI）设计 CI是以塑造企业形象为主，彻底掌握视觉上设计系统的一种经营技法。企业导入CI所做的调查、企划，最后若不能以视觉开发设计的方式去表现，将会失去意义。 视觉识别的传播与感染力最具体，最直观，最强烈。透过视觉识别，能够充分表现企业的经营理念和企业精神、个性特征，使社会公众能够一目了然地了解企业传达的讯息，从而，达成识别企业，并建立企业形象之目的。 第一节视觉设计开发程序 实施CI战略是企业信息传播的系统工程。企业的视觉识别系统将企业理念、企业价值观，通过静态的、具体化的，视觉化的传播系统，有组织、有计划和正确、准确、快捷地传达出去，并贯穿在企业的经营行为之中，使企业的精神、思想、经营方针、经营策略等主体性的内容，通过视觉表达的方式得以外显化。使社会公众能一目了然地掌握企业的信息，产生认同感，进而达到企业识别的目的。 企业识别系统应以建立企业的理念识别为基础。换句话说，视觉识别的内容，必须反映企业的经营思想、经营方针、价值观念和文化特征，并广泛应在企业的经营活动和社会活动中进行统一的传播，与
企业的行为相辅相成。 因此，企业识别系统设计的首要问题是企业必须识别和发展的角度，从社会和竞争的角度，对自己进行定位，并以此为依据，认真整理、分析、审视和确认自己的经营理念、经营方针、企业使命、企业哲学、企业文化、运行机制、企业特点以及未来发展方向，使之演绎为视觉的符号或符号系统。其次，是将具有抽象特征的视觉符号或符号系统，设计成视觉传达的基本要素，统一地、有控制地应用在企业行为的方方面面，达到建立企业形象之目的。 在设计开发过程中，从形象概念到设计概念，再从设计概念到视觉符号，是两个关键的阶段。这两个阶段把握好了，企业视觉传播的基础就具备了。 就CI设计开发的程序而言，可依以下步骤进行： 1．制作设计开发委托书，委托设计机构，明确CI设计的开发目标、主旨、要点等； 2．说明设计开发要领，依调查结果订立新方针； 3．探讨企业标志要素概念与草图，即探讨拟定标志设计概念，再从构想出来的多数设计方案中，挑选几个代表性的标志草图； 4．企业标志设计案展现； 5．选择设计及测试设计案，包括对外界主要关系者，公司内部职员进行设计案的意见调查，进而选定造型性和美的价值反映良好的作品； 6．企业标志设计要素精致化。对选定的标志设计案，进行精致
视觉传达设计专业建设总结 2017年4月 视觉传达设计专业建设总结 一、办学特色： 为适应我省经济、文化发展的需要，适应提高我省全体公民素质教育的需要，面向我省的视觉传达设计人才的需要，以培养全面的具有现代视觉传达设计创作、设计、教学能力的高水平视觉传达设计人才为目标，培养和塑造人才。具体作法：坚持厚基础、宽口径、重实践；坚持课堂教学与社会经济建设中的实际课题相结合，使学生在掌握本专业知识的同时，能有机地将自己所学和市场结合起来。 二、师资队伍建设方面 本专业拥有一支教学经验丰富、整体结构合格并具有较高综合素质的师资团队，能满足专业教学和科研需要，有利于本专业的持续发展。目前，本专业拥有专任教师10人，其中教授1人、副教授2人、讲师6人，助教1人，高级职称教师占专任教师总数的30%。专职教师全部为本科以上学历，其中硕士学位9人，硕士以上专人教师占90%。本专业专业教师均来自全国各地及境外校院，其中清华大学2人、厦门大学1人、四川美术学院1人、西南交通大学1人、东南大学1人、河北师范大学1人、天津美术学院1人、河北工业大学1人、韩国岭南大学1人，非本校比例100%学缘结构合理。10名教师中，50－40岁2名，40岁以下8名，10岁以下教师比例占80%，教师队伍年轻化是该专业教师的最大特点，也特别适合视觉传达设计专业的特点。40岁左右的教师中已经在业务上变得更加成熟，学术上已有一定社会影响，这些教师已经成为该专业的学术带头人。学术梯队合理，有学术带头人，学术骨干年轻化。
专业课和专业基础课教师能满足教学需要，并且每门专业课配有讲师以上职称2人，专业基础课每门配讲师以上职称1－3人。专业基础课及专业课主讲教师共10人，其中已获得副教授以上职称的教师为3人，占总数的30％。目前，本专业教师10名，在校学生105名，生师比：10.5：1。 为了更好地贯彻学校教职工进修培训和参加学术活动的有关规定，保障教学科研工作的有序进行，根据学校有关规定和艺术学院实际情况，我院特制定了《艺术学院教师外出进修培训和参加学术活动管理办法》，鼓励老师们参加各种形式的进修培训和教学科研学术活动，以及服务社会活动。 由于我专业年轻教师较多，而且该专业知识更新较快，结合企业目前的发展状况和采用的新型设计技术，针对该专业所开课程，制定了2015－2020年教师进修计划，已全部落实到人，目前已完成3名教师赴国内外高校进修或访学，王永瑞老师2016年9月至2017年3月赴首都师范大学单科进修，主修数字媒体设计与制作课程，邢晓静老师参加2015年中央文化管理干部学院“文化部财政部文化产业创意创业人才扶持计划”进修项目，2017年国家艺术基金“两岸文化艺术设计高端管理人才”进修项目，郝静老师参加教育部“国培计划”培训团队研修项目，并逐一进行了落实，培训效果良好。 艺术学院非常重视青年教师的培养，坚持“传、帮、带”的青年教师导师制度，签订青年教师导师责任状，促进青年教师迅速成长。此外，为进一步深化课程教学改革，促进全院教师深入开展课堂教学改革交流，鼓励青年教师创新教学方法和手段，提高教学质量，学院还定期举办“青年教师教师基本功大赛”，对获得优秀的教师给以奖励，重点培养推荐参加更高级别的教学大赛，以此激励青年教师不断提高业务水平。本专业青年教师获得全国多媒体课件大赛一等奖，这是学院政策鼓励与重视的最好印证。 本专业专任教师秉持“教研并进”理念，在完成教学任务的同时积极开展科研工作。近年来，共承担立项课题10项，其中省部级2项、厅级5项，校级2项。除部分新分教师外，其教师均具有科研能力，并有科研成果或作品发表，参加教学科研的人数达85%。专业教师均逐渐形成了自身相对稳定的研究方向，尤其在地域文化元素、非物质文化遗产方面的研究和教学方面取得了较丰硕的研究成果，发表了一批有质量的研究论文。近年来本专业教师共公开发表论文10篇。其中核心刊物6篇。有了科研成果的积累，我院视觉传达设计专业教师传授的不仅仅是既有知识和前人的成果，同时也将教师研究的最新学术成果引入到教学中来，创造性地开展教学工作，提升了教学水平和培养质量。 为了更好的提高教学质量，根据专业特点视觉传达专业教师，在完成本职工作的同时，
第1章 导航系统概述 1.1 引言 将航行载体从起始点引导到目的地的过程称为导航。导航系统给出的基本参数是载体在空间的即时位置、速度和姿态、航向等，导航参数的确定由导航仪表或导航系统来完成。在早期导航中，测量导航参数的仪表称为导航仪表，随着测量手段日趋完善和复杂．目前测量导航参数的整套设备称为导航系统。 导航系统有两种工作状态：指示状态和自动导航状态。如导航设备提供的导航信息仅供驾驶员操纵和引导载体用，则导航系统工作指示状态，在指示状态下，导航系统不直接对载体进行控制；如果导航系统直接提供的信息给载体的自动驾驶控制系统，由自动驾驶控制系统操作和引导载体，则导航系统工作于自动导航状态。在这两种工作状态下，导航系统的作用都只是提供导航参数，“导航”含义也侧重于测量和提供导航参数。 导航有多种技术途径，如无线电导 航，天文导航，惯性导航等可实现相应的导航任务。在这些导航技术中，惯性导航占有特殊的位置。惯性导航具有高 度自主的突出优点，以牛顿力学为理论为基础，只依靠安装在载体内的惯性测量传感器陀螺、加速度计和相应的配套装置建立基准坐标系，进而获得载体的 加速度，推算速度、位置等导航参数。 另外，现代运载体的高精度、长时 间、远程导航等导航要求不断提高，单 纯惯性导航不能完全满足，采用现代控制理论信息融合方法，以软硬件迅速发展的计算机为计算工具，将惯导系统和其他导航系统综合，构成以惯性导航为 主，其他导航手段为辅的组合导航系 统，应用日益广泛。 以航空导航为例，早期飞机的导航方法是依靠飞行前制订的飞行计划 来确定飞行路径，飞行中依靠磁罗盘、无线电罗盘、速度表和时钟等导航仪表来保持既定航向、速度和大致判别飞行路径，并在可能的条件下用目视地形和明显建筑物的方法来监视飞行路径的正确性和寻找目的地。20世纪60年代以后，机载惯性导航系统、多普勒导航系统和各种无线电导航系统相继问世。这些系统都能连续提供飞机的即时位置信息。 制导是一个与“导航”相关的概念，也是和导弹、制导炸弹、制导炮弹、制导鱼雷等带有导航、制导功能的制导武器一起出现的术语。制导是指自动控制和导引飞行器按预定轨迹和飞行路线准确到达目标的过程，既包含了应用导航的测量值，又包含自动控制的闭环的全部工作过程。实现导引和控制飞行器按预定规律调整飞行路线导向目标的全部装置称为制导系统。制导系统的主要功能包括1）根据起始点、目标点和有关约束的信息，建立航迹参数（如位置、速度、航向、航路点、航线等）；2）测量载体的实际运动，确定载体的真实运动参数；3）根据航迹参数与实际运动参数，自动产生控制（制导）信息，传输给运动载体的相应控制部件。 如飞机上的自动驾驶系统可以结合计算机中已存储的飞行路径中各航路点位置信息，再根据导航系统提供的即时导航参数，就能计算出各种可用来纠正飞机航行偏差、指导正确航行方向的制导参数，如应飞航迹角、偏航迹和待飞距离(待飞时间)。惯导系统和多普勒导航系统还可计算出航迹角误差。以上参数示意见图1.1(图中还示出真航向、航迹角、偏流角和地速ν)。 待飞距离航点i -1航路点i 偏航距N V 应飞航迹角偏流角航迹角误差真航向航迹角 图1.1 制导参数示意图
无人机地面站发展综述 [摘要]主要介绍了无人机地面站的发展，包括无人机地面站典型的配置、功能及其关键技术。并展望了未来无人机地面站发展趋势。 1、概述 20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站(GCS: Ground Contrul Station) 将具有包括任务规划，数字地图，卫星数据链，图像处理能力在内的集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大:不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群:地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展;相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括:飞行器的飞行过程，飞行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据，接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。 2典型地面站的配置和功能概述 2.1地面站的典型配置 目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。其相互间的关系如图1所示。
(1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。 数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能: —用于给飞行器发送命令和有效载荷; —接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元:包括一台或多台计算机，主要功能如下: —获得并处理从UAV来的实时数据: —显示处理; —确认任务规划并上传给UAV; 一一电子地图处理; —数据分发: —飞行前分析; —系统诊断。 2.2地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响;控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能: (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面控制站根据任务要求实现对有效载荷的控制，并通过对有效载荷状态的显示来实现对任务执行情况的监管。 (3)任务规划、飞行器位置监控、及航线的地图显示。任务规划主要包括处理战术信息、研究任务区域地图、标定飞行路线及向操作员提供规划数据等。飞行器位置监控及航线的地图显示部分主要便于操作人员实时地监控飞行器和航迹的状态。 (4)导航和目标定位。无人机在执行任务过程中通过无线数据链路与地面控制站之间保持着联系。在遇到特殊情况时，需要地面控制站对其实现导航控制，使飞机按照安全的路线飞行。随着空间技术的发展，传统的惯性导航结合先进的GPS导航技术成为了无人机系统导航的主流导航技术。目标定位是指飞行器发送给地面的方位角，高度及距离数据需要附加时间标注，以便这些量可与正确的飞行器瞬时位置数据相结合来实现目标位置的最精确计算。为了精确确定目标的位置，必须通过导航技术掌握飞行器的
行人检测与跟踪国内外研究现状 1.2行人检测与跟踪国内外研究现状 视觉跟踪和目标检测是计算机视觉领域内较早开始的研究方向。经过几十年的积累，这两个方向已经取得了显著的发展。然而，很多方法只是在相对较好地程度上解决了一些关键问题。并且仍旧有不少一般性的关键问题未得到有效的解决。国内外很多研究机构都在致力于研究和发展这两个方向。近些年这两个方向持续发展，涌现了很多比较优秀的方法。国外的很多大学和研究机构（如卡内基梅隆大学、南加州大学和法国国家计算机科学与控制研究所等）都有计算机视觉小组，长期地研究视频跟踪和目标检测。国内的很多大学和研究所等（如清华大学、上海交大和自动化所等）也有相关的研究小组，并取得了一些优秀的研究成果。 1.2.1行人检测技术国内外研究现状 中科院计算机科学重点实验室孙庆杰等人利用基于侧影的人体模型及其对应的概率模型,提出了一种基于矩形拟合的人体检测算法。中科院自动化所谭铁牛等对人运动进行视觉分析,其核心是利用计算机视觉技术从图像序列中检测、跟踪、识别人并对其行为进行理解与描述,它主要应用在视觉监控领域和基于步态的身份鉴定。步态识别就是根据人们走路的姿势进行身份鉴定,依据人体行走运动很大程度上依赖于轮廓随着时间的形状变化的直观想法,提出一种基于时空轮廓分析的步态识别算法；基于行走运动的关节角度变化包含着丰富的个体识别信息的思想,提出一种基于模型的步态识别算法。实验结果表明该算法不仅获得了令人鼓舞的识别性能,而且拥有相对较低的计算代价。但是该方法只能检测出运动的行人。 西安交通大学郑南宁等研究了利用支持向量机识别行人的方法,通过稀疏Gabor滤波器提取行人样本图像中行人的特征,然后利用支持向量机来训练所提取的样本特征,并用训练得到的分类器通过遍历图像的方式将图像中可能属于行人的窗口提取出来。尽管用Gabor滤波器提取特征效果相对较好,但耗时很长,不适合于实时图像的处理。 上海交通大学田广等提出了一种coarse-to-fine的行人检测方法,将一个人建模成人体自然部位的组装,人体的所有部位包括头肩、躯干和腿、采用绝对值类Haar特征集和Edgelet特征集,在这些特征集上,采用softcascade训练各个部位的检测器和全身检测器。首先采用全身检测器在整个图像中产生候选行人区域,然后用基于贝叶斯决策的组合算法进一步确定候选区域中的行人。实验结果表明该算法有很好的检测性能能在杂乱的自然场景中有效的检测行人。但该方法的识别率是78.3%,识别率不高，且该模型比较难构建,模型求解也比较复杂。 目前,在国外许多文献中提出了基于机器视觉的行人检测方法,意大利帕尔玛大学的AlbertoBroggi教授在ARGO项目中采用一种基于外形的行人检测算法。算法首先根据行人相对于垂直轴有很强的垂直边缘对称性、尺寸和外貌比例等在
国外卫星导航应用标准综述 一、引言 全球卫星导航系统已深入到各国安全、经济领域的方方面面，已成为现代高新技术民用的成功典范。以产业化程度最高的GPS为例，已逐步演变为一种世界性的高新技术产业，它使航空、航海、测绘、时间及机械控制等传统产业的工作方式发生了根本的转变，它开拓了个人移动位置服务等全新的信息服务领域。随着卫星导航应用的逐步深入及应用领域的逐渐拓展，国外发布了大量卫星导航应用标准，本文将主要针对目前检索到的国外卫星导航应用标准进行梳理和分析。 二、国际及国外卫星导航相关标准化组织 卫星导航应用范围非常广，涉及卫星导航相关的国际和国外标准化组织也非常多，它们共同研究制定各国在航空、航海等领域赖以遵循、统一通用的导航条约法规、规范等标准。与卫星导航相关的国际级标准化组织主要有国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）。此外，还有其他比较权威的区域标准化组织和国际组织也参与制定和发布卫星导航技术标准。经过调研与分析，共整理出了24个与卫星导航相关的标准化组织，这些标准化组织并不能涵盖卫星导航应用的所有领域，但已反映了卫星导航应用主流领域的标准化组织情况，如表1所示。其中美国的标准化组织有8个，欧洲的标准化组织有4个，核心的标准化组织除ISO、IEC和ITU外，还有ARINC、ETSI、FAA、NMEA、RTCM 和RTCA。
三、国外卫星导航应用标准分析 通过对表1中24个组织和机构的调研，共检索到卫星导航应用相关标准191项。经过整理和分析， 表1 与卫星导航相关的国际、国外标准化组织和国际组织（双线分割）
可将其归纳为卫星导航系统标准、卫星导航应用基础标准、电子地图标准、接收设备数据格式标准、差分技术标准、接收设备性能要求与检测方法六类。其中，卫星导航系统标准主要是各卫星导航系统的接口标准、系统性能标准；卫星导航应用基础标准主要为术语类和时空系统类标准；接收设备数据格式主要为应用领域的接收设备通用数据格式要求标准，差分技术标准为增强导航定位精度采用的差分技术和格式标准；接收设备性能要求与检测方法主要是各类接收机的标准。 1.卫星导航系统标准 1.1系统接口标准 系统接口标准主要是各卫星导航系统研制国公布的接口控制文件。目前GPS系统、GLONASS系统和Galileo系统都已经公布了各自的接口控制文件。 以GPS系统为例，自20世纪90年代末美国政府提出GPS现代化计划以来，美国军方先后发布了IS-GPS-200、IS-GPS-705、IS-GPS-800和IS-GPS-870四类接口性能规范：IS-GPS-200对GPS空间段与GPS无线电频率链路1（L1）和2（L2）的用户接收机之间的接口要求进行了定义，最新版本为IS-GPS-200G； IS-GPS-705规定了GPS无线电频率链路5（L5）上全球定位系统空间段和导航用户段之间的接口要求，其最新版本为IS-GPS-705C； IS-GPS-800定义了无线电频率链路1（L1）上GPS卫星与导航接收机之间的信号传输特征。虽然广播频段L1内有多个信号，这个接口规范只定义了L1内的民用信号（L1C），其最新版本为IS-GPS-800C；
无人机地面站发展综述周焱２０１０年３月第４ｌ卷第１期（总第１３８期） 用于指挥、控制和分发无人机收集的信息。随着计 算机和网络技术的发展，现行的通信链路主要借助 局域网来进行数据的共享，这样与其他组织的通讯 不单纯的是在任务结束以后，更重要的是在任务执 行期间，通过相关专业的人员对共享数据进行多层 次的分析，及时地提出反馈意见，再由现场指挥人 员根据这些意见，对预先规划的任务立即做出修改，从而能充分利用很多资源，从战场全局对完成 任务提供有力的支持和合理的建议，使得地面站当 前的工作更加有效。 ２．３国外典型地面站的配置与功能 美国“捕食者”无人机地面站的部分配置如图 ２所示。 图２捕食者地面站 图２中示出的是无人机操作员和任务载荷操作 员进行操控的方舱内的一部分。 ２．３．１“捕食者”无人机地面站组成及装备（１）“捕食者”无人机主要由飞行控制站、任务 载荷控制站和合成孔径雷达控制站组成，分别由无 人机操作员（ＡＶＯ）、任务载荷操作员（Ｐｏ）和 合成孔径雷达操作员（ＳＡＲＯ）三人进行操控。 ＡＶＯ：负责对无人机进行操控，包括起飞、着陆、飞行中姿态控制等。 ＳＡＲＯ：负责控制和监视无人机的雷达，并对 其图像作有限处理。操作员的操控包括对Ｔｖ相机、 红外相机、内置雷达等，雷达可同ＴＶ相机或红外 相机同时操作。 （２）“捕食者”无人机的配置。地面控制站 安装在长１０ｍ的独立拖车内，内有遥控操作的飞 行员、监视侦察操作手的座席和控制台，三个波音 公司的任务计划开发控制台、两个合成孔径雷达控 制台，以及卫星通信、视距通信数据终端。 ．３． 地面站可将图像信息通过地面线路或“特洛伊精神”数据分派系统发送给操作人员。“特洛伊精神”采用一个５．５ｍＫｕ波段地面数据终端碟形天线和一个２．４Ｉｎ数据分派碟形天线。 “捕食者”无人机可以在粗略准备的地面上起飞升空，起飞过程由遥控飞行员进行视距内控制。典型的起降距离为６６７ｍ左右。任务控制信息以及侦察图像信息由Ｋｕ波段卫星数据链传送。图像信号传到地面站后，可以转送给全球各地指挥部门，也可直接通过一个商业标准的全球广播系统发送给指挥用户，指挥人员从而可以实时控制“捕食者”进行摄影和视频图像侦察。 ２．３．２“捕食者＂无人机地面站功能 “捕食者”无人机的地面站功能包括飞行监控、导航、任务载荷、任务规划、一个Ｃ波段可视数据链或者一个超视距用的Ｋｕ波段的卫星数据链等。其中任务规划功能如下： （１）点击用户接口； （２）实时地图漫游； （３）应急航路规划； （４）支持多无人机规划； （５）显示经纬度或ＵＴＭ中的坐标； （６）基于航路点的无人机性能自动校验； （７）对地形间隔快速检验； （８）视线和卫星可见性检测； （９）一个Ｃ波段可视数据链或者一个超视距用的Ｋｕ波段的卫星数据链。 ３关键技术及典型解决方案 ３．１友好的人机界面 为更好地控制无人机，地面控制站采用了各种形式的ＧＣＳ，以便对无人机的飞行状态和任务设备进行监控。ＧＣＳ为操作员提供一个“友好”的人机界面，帮助操作员完成监视无人机、任务载荷及通信设备的工作，方便操作员规划任务航路、控制无人机、任务载荷及通信设备。 人机界面的设计原则： （１）一致性。提示、菜单和帮助应使用相同 的术语，其颜色、布局、大小写、字体等应当自始至
研究背景： 产品表面质量是产品质量的重要组成部分，也是产品商业价值的重要保障。产品表面缺陷检测技术从最初的依靠人工目视检测到现在以CCD 和数字图像处理技术为代表的计算机视觉检测技术，大致经历了三个阶段，分别是传统检测技术阶段、无损检测技术阶段、计算机视觉检测技术阶段。[] 传统检测技术 （1）人工目视检测法 （2）频闪检测法 无损检测技术 （1）涡流检测法 （2）红外检测法 （3）漏磁检测法 计算机视觉检测技术 （1）激光扫描检测法 （2）CCD 检测法 采用荧光管等照明设备，以一定方向照射到物体表面上，使用CCD摄像机来扫描物体表面，并将获得的图像信号输入计算机，通过图像预处理、缺陷区域的边缘检测、缺陷图像二值化等图像处理后，提取图像中的表面缺陷的相关特征参数，再进行缺陷图像识别，从而判断出是否存在缺陷及缺陷的种类信息等。 优点：实时性好，精确度高，灵活性好，用途易于扩充，非接触式无损检测。 基于机器视觉的缺陷检测系统优点： 集成化生产缩短产品进入市场时间改进生产流程100%质量保证实时过程监控提高产量精确检测100%检测 由于经济和技术原因国内绝大多数图像处理技术公司都以代理国外产品为主，没有或者很少涉足拥有自主知识产权的机器视觉在线检测设备，对视觉技术的开发应用停留在比较低端的小系统集成上，对需要进行大数据量的实时在线检测的研究很少也很少有成功案例，但是随着国内经济发展和技术手段不断提高对产品质量检测要求就更高，对在线检测设备的需求也就更大具有巨大的市场潜力。 机器视觉图像处理技术是视觉检测的核心技术 铸件常见缺陷：砂眼气孔缩孔披缝粘砂冷隔掉砂毛刺浇不足缺陷变形 问题的提出： 1.水渍、污迹等不属于铸件缺陷，但由于其外观形貌与缺陷非常类似, 因此易被检测系统误识为缺陷。从目前发表的文献来看，对于伪缺陷的识别率较低。 2.不同种缺陷之间可能存在形状、纹理等方面的相似性，造成缺陷误判。 国外研究发展现状： 20 世纪90 年代后，基于机器视觉检测系统的自动化功能和实用化水平得到了进一步的提高。 1990 年芬兰Rautaruukki New Technology公司研制了Smartivis表面检测系统[]，该系统具有自学习分类功能，应用机器学习方法对决策树结构进行自动设计优化。 1996 年美国Cognex公司研发了一套iLearn自学习分类器软件系统并应用于其研制了iS-2000 自动检测系统。通过这两套系统的无缝衔接，极大地提高了检测系统实时的运算速度，有效的改进了传统自学习分类方法在算法执行速度、数据实时吞吐量、样本训练集规模及模式特征自动选择等方面的不足之处[]。 2004 年Parsytec公司发布了新一代表面质量检测产品Parsytec5i，该系统运用了自学习神经
船用导航产品技术发展趋势 1概述 船用导航技术很多，主要由磁导航、卫星导航、无线电导航、雷达导航、惯性导航和天体导航。我公司主要涉及磁导航和惯性导航，磁导航发展较早，主要产品为磁罗经，惯性导航产品同样有着辉煌的历史，是国内最早一批开始惯性导航产品的企业。 磁罗经因其连续工作时间长、自主性强、可靠性强和经济性好等显著地优点，始终是为各类舰艇与传播提供航向和观测物标方位等数据所必备的导航仪器。尽管近年来陀螺罗经、GPS定位设备、船用雷达的技术与精度有了飞跃式发展，但依然不可以取代磁罗经在舰艇上的使用地位。惯性导航设备可以为载体提供航向、位置、姿态、速度等基本物理信息，是信息化装备中最核心的传感设备之一。惯性导航设备仅需要敏感地球自转而不需要借助外界任何的光、电、磁信息的机理决定了它的完全自主的特点，是复杂战场环境中保底的导航手段。惯性导航技术是最重要的军用技术之一，可以毫不夸张的说，惯性导航的发展水平直接影响了一个国家的武器装备的先进性。惯性导航产业起步于军用，目前仍主要应用于军用领域。不过随着随着成本的降低和需求的增长，其范围已由原来的舰艇、飞机、航天宇航、制导武器、战车等军用或军民两用领域，扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等民用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。 2国外发展现状 2.1磁罗经 磁罗经是利用地磁场对磁针具有吸引力的现象而制成的一种航海指向仪器，地磁场是一种天然的矢量场，由地球自身的物理特性所产生，其方向和强度几乎不随时间、天气等的影响。因此，与其它导航方式相比，地磁导航是一种极为稳定，误差不累加（陀螺），不依赖于外界数据交互（GPS）的自主导航方式。虽然历史悠久，直到今日仍然被广泛的用于各类导航领域。并且是IMO（国际海事组织）强制装船的设备。过去，由于弱磁测量技术的限制，一直采用机械式磁罗经，与其他导航技术相比，地磁导航技术并未有真正的突破和发展。Sperry Marine 作为国外老牌导航产品厂商，生产的磁罗经目前依然在销售，其航向精度标称值优于0.5°。
惯性导航系统发展综述报告 学号：姓名： 摘要：本文介绍了惯性导航系统的主要组成、基本原理、分类以及优缺点。列举了惯性导航系统在当前的主要应用领域及发展趋势。 关键词：惯性导航系统、陀螺仪、加速度计、GPS、组合导航 一.引言 美国《防务新闻》网站报道称，美军正在研制新型导航定位设备，以替代现在广泛使用的GPS卫星定位导航系统。GPS之所以被美军诟病，主要是由于该系统过于依赖脆弱的天基卫星系统。卫星在战时极易被干扰、破坏，或受到网络攻击，自身安全性难以得到有效保证。为有效解决GPS安全性问题和美军对精确定位、导航、授时服务的需求之间难以调和的矛盾，美军开始积极寻求GPS 的替代品。据称，基于现代原子物理学最新成就的微型惯性导航技术是未来代替GPS的一个重要的技术解决方案。 惯性导航系统是人类最早研发明的导航系统之一。早在1942年德国在V-2火箭上就率先应用了惯性导航技术。从2009年，美国国防部先进研究项目局就深入进行新一代微型惯性导航技术的研发与测试工作。据悉，这种新一代导航系统主要通过集成在微型芯片上的三个原子陀螺仪、加速器和原子钟精确测量载体平台相对惯性空间的角速率和加速度信息，利用牛顿运动定律自动计算出载体平台的瞬时速度、位置信息并为载体提供精确的授时服务。 美军也对该系统的未来发展充满信心。安德瑞·席克尔认为，就像30年前人们没有预想到GPS会发展到目前如此程度一样，在未来20年新一代微型惯性导航系统的发展程度也是无可限量的。 从此报道中可以看出研究惯性导航技术的重要作用。 二．惯性导航系统的概念 惯性导航（inertial navigation）是依据牛顿惯性原理，利用惯性元件（加速度计）来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到
无人机图像处理综述 摘要：目标识别与跟踪技术是无人作战机实施攻击的关键步骤，本文从无人作战机的自动目标识别与跟踪的基本概念入手，以成像传感器的目标识别与跟踪为例，介绍目标识别、检测、跟踪等关键技术。 关键词：无人战斗机目标识别图像处理识别技术 一、引言 无人战斗机在最近几年成为无人机的发展热点。它的设计概念介于有人战斗机与导弹之间。无人战斗机不是孤立存在的，它是整个无人战斗机系统的一部分。无人战斗机系统有其独特的组成方式和管理模式。目前，无人战斗机的开发刚刚处于起步阶段。为了发展无人战斗机，有许多关键技术值得注意，特别是目标识别技术。它主要包括视觉图像预处理，目标提取、目标跟踪、数据融合等问题。其中，运动目标检测可采用背景差法、帧差法、光流法等，固定标志物检测可用到角点提取、边提取、不变矩、Hough 变换、贪婪算法等，目标跟踪可以分析特征进行状态估计，并与其他传感器融合，用到的方法有卡尔曼滤波、粒子滤波器和人工神经网络等。还有很多方法诸如全景图像几何形变的分析或者地平线的检测等没有进行特征提取，而是直接将图像的某一变量加到控制中去。 实际应用中，上述问题的进一步解决受到很多因素的制约。由于无人机的动力、载重、装配空间等物理条件的限制以及飞行速度更快，使得算法处理需要更少的延时。而且，无人机稀疏的室外飞行环境使得适用于地面机器人的算法不适用于无人机。同时，模型的不确定性，噪声和干扰，都限制了实物实验的成功。所以，如何将地面机器人的视觉导航成果应用到无人机视觉导航中去，如何提高无人机的算法速度并不过分损失导航精度，如何面对无人机自身模型的不确定度以及外界噪声的干扰，如何适应无人机所处的标志物稀疏的飞行环境，这些问题都需要更进一步的探讨。 二、无人机图像处理技术现状 1979年，Daliy等人首先把雷达图像和Landsat.MSS图像的复合图像用于地质解释，其处理过程可以看作是最简单的图像融合。1981年，Laner和Todd 进行了Landsat. RBV和MSS图像融合试验。 到20世纪80年代中后期，图像融合技术开始引起人们的重视，陆续有人将图像融合技术应用于遥感多谱图像的分析和处理。 到20世纪80年代末，人们才开始将图像融合应用于一般图像融合(可见光、红外等)。多波段SAR雷达相继开发使得对多波段的SAR图像数据融合技术的研究成为可能，特别是美国宇航局1993年9月成功发射了全世界第一部多波段(L,C, X波段)、多极化、多投射角空间SAR之后，为多波段的SAR图像融合提供了坚实的物质基础。 20世纪90年代后，图像融合技术的研究呈不断上升趋势，应用的领域也遍
机器视觉的辅助驾驶系统的视频中行人 实时检测识别研究文献综述 1机器视觉发展 国外机器视觉发展的起点难以准确考证，其大致的发展历程是：20世纪50年代提出机器视觉概念，20世纪70年代真正开始发展，20世纪80年代进入发展正轨，20世纪90年代发展趋于成熟，20世纪90年代后高速发展。在机器视觉发展的历程中，有3个明显的标志点，一是机器视觉最先的应用来自“机器人”的研制，也就是说，机器视觉首先是在机器人的研究中发展起来的；二是20世纪70年代CCD图像传感器的出现，CCD摄像机替代硅靶摄像是机器视觉发展历程中的一个重要转折点；三是20世纪80年代CPU、DSP等图像处理硬件技术的飞速进步，为机器视觉飞速发展提供了基础条件。 国内机器视觉发展的大致历程：真正开始起步是20世纪80年代，20世纪90年代进入发展期，加速发展则是近几年的事情。中国正在成为世界机器视觉发展最活跃的地区之一，其中最主要的原因是中国已经成为全球的加工中心，许许多多先进生产线己经或正在迁移至中国，伴随这些先进生产线的迁移，许多具有国际先进水平的机器视觉系统也进入中国。对这些机器视觉系统的维护和提升而产生的市场需求也将国际机器视觉企业吸引而至，国内的机器视觉企业在与国际机器视觉企业的学习与竞争中不断成长。 未来机器视觉的发展将呈现下列趋势: （1）技术方面的趋势是数字化、实时化、智能化 图像采集与传输的数字化是机器视觉在技术方面发展的必然趋势。更多的数字摄像机，更宽的图像数据传输带宽，更高的图像处理速度，以及更先进的图像处理算法将会推出，将会得到更广泛的应用。这样的技术发展趋势将使机器视觉系统向着实时性更好和智能程度更高的方向不断发展。 （2）产品方面：智能摄像机将会占据市场主要地位 智能摄像机具有体积小、价格低、使用安装方便、用户二次开发周期短的优点，非常适合生产线安装使用，越来越受到用户的青睐，智能摄像机所采用的许多部件与技术都来自IT行业，其价格会不断降低，逐渐会为最终用户所接受。因此，
5549视觉传达设计概论 一:单项选择题 1.从设计而言，最具有中国文化特质的是玉器工艺。 2.密斯·凡·德·罗设计的西格莱姆大厦，代表了国际主义设计的最高成就。 3.信息论方法的艺术设计尤其是产品设计中运用最多的一种方法。 4.提出“科学与艺术是一枚硬币的两面,不可分割。”一言的是李政道。 5.20世纪初，“design”的概念引入中国，受日本的影响，“design”被翻译成图案。 6.中国平面设计在20世纪80年代首先模仿与学习的对象是日本。 7.（室内设计）是整个设计艺术中涉及面最广、人群最多的专业领域。 8.《园治》一书的作者是计成。 9.下列人物中张光宇是中国最早期的职业设计师的代表。 10.孟菲斯设计集团是由意大利著名设计师索特萨斯领导的。 11.服装设计，其着衣的对象是人，适体是其第一要素。 12.最先改变外国冰箱冰冻室在上不合理的设计的中国企业是海尔。 13.改革开放后，华南地区一批工业设计公司先后成立，得风气之先。 14.中国古代家具以宋代为界，之前以低矮型为主，之后转变为高座型。 15.现代教育的发源地是德国。 16.设计过功能独特的暖椅，著有《闲情偶寄》的中国古代设计家是李渔。 17.工业设计的主要种类有公共性商业和服务业用品类、工业和机械设备类、交通运输工具类和设备类和 生活用品类。 18.瓷器的材料是高岭土即瓷土，其烧着温度在1200度以上。 19.中国新石器时代陶器中最具有代表性的器物是彩陶。 20.后现代主义的影响首先体现在建筑领域。 21.造物的要素的形态，形态可分为现实形态和概念形态两种。 22.人类学家费郎兹博阿兹从文化结构角度，把文化分为物质文化、社会关系、艺术、宗教、伦理三类。 23.陶器的材料是粘土，烧着温度比瓷器要低，其烧着温度在1200度以下。 24.设计是人类改变原有事物，使其变化、增益、更新、发展的创造性活动。 25.陈汉明设计的标志比较知名的有民生银行标志、五个一工程标志、第四次世界妇女代表大会的标志以 及中国工商银行标志。 26.宋代定窑以白瓷颜色的瓷器为主，以其乳白、牙白的釉色和精致飘逸的刻印花装饰远近闻名。 27.中国陶瓷在中国两千余年的发展史中，品种较多，一般将其分为青瓷、白瓷、彩瓷三大类。 28.瓷器的制作材料是高岭土。 29.巴黎城市和小城南锡是法国新艺术运动的主要集中地。 30.一件设计作品的优劣与否取决于设计和制造或施工质量。 31.平面设计，其设计对象和范围限定在二维的空间维度中。 32.文艺复兴以后，欧洲的设计艺术进入一个新的发展时期，史称“巴洛克”和罗可可时期。 33.包豪斯提倡艺术与科学技术结合的新精神，创立了工业化时代艺术教育的基本原则和方法，并通过自 身的教学与实践，形成了崭新的的设计形式和独特的风格。 34.广告是随着市场经济的形成而生发出来的。 35、合作设计管理的理念导致（ceo）成为企业的核心领导人。 36、设计的发展始终应以人为核心。 二、多项选择题 1.广告根据其功能的不同可把它分为商业广告、公益广告、时政广告几种。 2.设计根据不同对象分为现代建筑设计、室内与环境设计、产品设计、平面设计、广告设计、织品与服 饰设计几大类。 3.产品的形态一般分为功能形态、符号形态、色彩形态几种。
视觉识别系统设计报价表 （此视觉识别系统设计报价表为设计公司报价，在此报价基础上打5折为设计团队报价） 基础设计系统（费用明细） １：企业标志设计 □ 企业标志及标志创意说明 5000元 □ 标志墨稿500元 □ 标志反白效果图500元 □ 标志标准化制图800元 □ 标志方格坐标制图 800元 □ 标志预留空间与最小比例限定400元 □ 标志特定色彩效果展示1000元 ２：企业标准字体 □ 企业全称中文字体800元 □ 企业简称中文字体800元 □ 企业全称中文字体方格坐标制图1000元 □ 企业简称中文字体方格坐标制图1000元 □ 企业全称英文字体 800元 □ 企业简称英文字体 800元 □ 企业全称英文字体方格坐标制图800元 □ 企业简称英文字体方格坐标制图 800元 ３：企业标准色（色彩计划） □ 企业标准色（印刷色）1000元 □ 辅助色系列 800元 □ 下属产业色彩识别800元 □ 背景色使用规定600元 □ 色彩搭配组合专用表800元 □ 背景色色度、色相600元 ４：企业造型（吉祥物） □ 吉祥物彩色稿及造型说明 5000元 □ 吉祥物立体效果图2000元 □ 吉祥物基本动态造型3000元 □ 企业吉祥物造型单色印刷规范 1000元 □ 吉祥物展开使用规范1000元 ５：企业象征图形 □ 象征图形彩色稿（单元图形） 2000元 □ 象征图形延展效果稿1000元 □ 象征图形使用规范800元 □ 象征图形组合规范800元
６：企业专用印刷字体 □ 企业专用印刷字体3000元 ７：基本要素组合规范 □ 标志与标准字组合多种模式1000元□ 标志与象征图形组合多种模式1000元□ 标志吉祥物组合多种模式1000元□ 标志与标准字、象征图形、吉祥物组合多种模式 800元□ 基本要素禁止组合多种模式600元 应用设计系统（费用明细） 1：办公事物用品设计 □ 高级主管名片200元□ 中级主管名片200元□ 员工名片200元 □ 信封200元 □ 国内信封300元 □ 国际信封300元 □ 大信封200元 □ 信纸200元□ 国内信纸150元 □ 国际信纸150元 □ 特种信纸 200元 □ 便笺100元□ 传真纸100元 □ 票据夹100元 □ 合同夹100元 □ 合同书规范格式 150元 □ 档案盒100元 □ 薪资袋100元 □ 识别卡（工作证）100元□ 临时工作证100元□ 出入证100元□ 工作记事簿100元 □ 文件夹150元 □ 文件袋250元 □ 档案袋200元 □ 卷宗纸150元 □ 公函信纸150元 □ 备忘录150元 □ 简报150元□ 签呈200元□ 文件题头150元 □ 直式、横式表格规范 250元
北斗导航系统发展史 摘要：2016年6月12日，中国在西昌成功发射了第23颗北斗导航卫星。此次成功发射的卫星将与其他的在轨卫星共同提供服务，为北斗导航系统从亚太区域系统转向全球服务奠定了基础。作为我国自主开发建设的全球卫星导航系统，北斗与俄罗斯的GLONASS，美国的GPS以及欧洲的GALILEO并誉为四大全球卫星导航系统。虽然在这四大导航系统中，北斗是最“年轻”的,但其正借着后发优势迎头赶上。北斗已经同高铁一样，成为中国在世界上一张亮眼的名片。回顾北斗系统发展的历程，不仅能让人体会到个中艰辛。更能为我国科技建设提供值得参考的经验。 1. 全球卫星导航系统的起源 1957年10月4日，前苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星sputnik。这颗卫星的构造非常简单，只是在密封的铝制外壳密封了一个化学电池、一只温度计和一台双频发报机。但在当时，这颗卫星却引起了全世界科学家的关注。美国约翰.霍普金斯大学的W.Guier和G.Wieffembach博士通过跟踪、检测该卫星所发出的信号发现：由于卫星与地面之间有着相对运动，接收到的电磁波信号存在多普勒频移。如果在地面上位置已知点检测接收到的多普勒频移曲线，就可以计算出卫星的运行轨道。但是反过来，如果已知了卫星的运行轨道，就能通过多普勒算出用户的位置，这就是卫星导航系统的最初构想。 如何在茫茫大海上定位军舰，对于美国海军来说一直是个大问题。在苏联发射第一颗卫星之前，海军使用的是罗兰无线电远程导航系统。罗兰是一种陆基双曲无线电导航系统，船舶通过计算出接收陆地上两个发射台信号的时间到达差，就可以将自己位置确定在以两个发射台为焦点的双曲线上。再利用另外两个发射台，可以将位置确定在另一条双曲线上。通过计算出双曲线的两个交点，采用估计位置排除出其中一个即可实现定位。相较GPS，罗兰系统的作用范围有限（最远2000km），定位精度低（百米级），而且只能提供二维定位，在GPS出现后很快就逐渐被淘汰。美国海军敏锐地意识到使用卫星定位的巨大潜力，于1958年起与美国国防部高级研究计划局（DARPA）共同进行了对海军导航定位系统（NNSS）的基础研究，并成功开发出了世界上第一个卫星导航系统----子午（Transit）卫星系统。子午卫星系统一共包含六颗通过极地的卫星，只能够提供精度较低的二维定位，而且每次定位的时间长达30-110分钟，从现在看来应用价值不高，但是子午卫星系统验证了构建卫星导航系统的可行性，而且该系统的许多想法对于GPS的开发、应用有着相当重要的借鉴意义。 在子午卫星系统的基础上，美国国防部于1973年4月提出了研究更加先进的新一代导航定位系统的想法，这就是全球定位系统（GPS）。经过20年的建设，至1993年已经建成实用的包含24颗卫星的GPS星座。相比子午卫星系统，GPS提高了卫星数量、采用了更加先进的计时设备、同时将之前采用的多普勒定位方法改进为基于伪随机测距码的定位方法，能够提供实时、精确的导航服务。而且通过覆盖全球的GPS卫星星座，GPS能够在世界任何地方提供全天候的导航、授时服务。在美国宣布要研制全球导航卫星系统以后，当时冷战的另一方苏联紧追不舍，也提出了建设导航卫星系统的设想，在80年代初开始建设与GPS 类似的GLONASS系统，并最终于1995年建设成拥有24颗卫星的完整系统。 2. 为什么要发展自主导航系统： 当前，GPS占据了全球导航定位市场的绝大多数份额。一提到导航定位，人们首先想起的就是GPS。经过多年的发展，GPS系统在市场上已经形成了一整套成熟、廉价的解决方案。那么既然已经有了这样一套现成可用的卫星导航系统，为什么我们还要不惜耗费那么多人力、物力重复建设我们的北斗导航系统呢？ 回到GPS系统上，根据伪随机码序列的不同，GPS播放的信号可以分为C/A码（民用），P码（军用）。P码的定位精度高于民码，但是只有授权用户才能使用。在第一代的GPS系统中，由于采用C/A码的民用定位精度远高于美国技术人员的预测值。为了保护美国的国家安全，美国于1984年采用了选择可用性技术（Selective Availablity），这项技术通过向卫星播发的电磁波施加干扰，限制了非特许用户的定位精度。虽然在其后的第二代GPS系统中，美国取消了这项政策。但是民用GPS信号的精度相比军用还是相差巨大。而且，在冲突或者紧急情况下，如果美军再次采用SA技术在GPS民码中引入干扰或者直接