基于数字图像处理技术的卫星激光测距控制系统改进的研究的任务书.docx

基于数字图像处理技术的卫星激光测距控制系统改进的研究的任务书
任务书
1.研究背景
卫星激光测距作为一种高精度、高分辨率、全球覆盖的测距手段，已经被广泛应用于测量地球上空间的形状、高程、重力场、大气、海洋、冰川、海岸线等重要领域。卫星激光测距的精度受到多种因素的影响，其中包括天文因素、大气折射、浑浊等等，而数字图像处理技术作为一种有效的控制手段，在卫星激光测距中具有很重要的意义。
目前，卫星激光测距技术虽然取得了一些进展，但是在实际应用中还存在很多问题，比如精度不高、受到天气影响大、成本高昂等等。因此本研究旨在探讨数字图像处理技术在卫星激光测距中的应用，通过该技术的改进来提高卫星激光测距的精度和稳定性。
2.研究目的
本研究的目的是提高卫星激光测距的精度和稳定性。主要实现以下三个方面的目标：
（1）改进数字图像处理技术，提高测距精度。
（2）确定最佳的激光发射和接收参数。
（3）设计稳定的控制系统，提高测距的稳定性。
3.研究内容和方法
（1）改进数字图像处理技术，提高测距精度
数字图像处理技术主要包括图像采集、增强、压缩和分析处理等方面，因此，在本研究中，我们将主要集中于图像采集和分析处理两个方面：
①图像采集方面：我们将选用高分辨率、高灵敏度的CCD摄像头进行图像采集，通过将CCD摄像头与激光发射器相结合，实现对激光测距过程中的高速运动物体进行监测和控制。
②图像处理方面：基于数字图像处理技术，我们将研究如何对激光光斑的特征进行提取，并利用图像分析的方法进行跟踪和控制，从而实现对测距的精确控制。
（2）确定最佳的激光发射和接收参数
激光发射和接收参数是影响卫星激光测距精度和稳定性的重要因素，因此在本研究中，我们将进行一系列实验，确定最佳的激光发射和接收参数。主要包括：
①实验设计：采用不同的激光波长、发射强度、接收角度等参数，建立相关的实验数据，并通过统计分析方法对实验结果进行分析和处理。
②参数优化：通过对实验数据的分析和处理，确定最佳的激光发射和接收参数，从而实现对卫星激光测距精度和稳定性的提升。
（3）设计稳定的控制系统，提高测距的稳定性
卫星激光测距是一种高精度的测量技术，稳定性是其最重要的特点之一。因此，在本研究中，我们将设计一种基于数字控制技术的稳定控制系统，以提高卫星激光测距的稳定性。主要包括：
①系统架构：设计适用于卫星激光测距的控制系统架构，并确定系统实现所需的硬件设备，并将控制系统与卫星系统进行集成。
②控制算法：设计适用于卫星激光测距场景的控制算法，采用数字控制技术，并结合测距数据进行实时调节。
③控制方案：根据系统需求和控制算法，设计卫星激光测距的稳定控制方案，并实现控制方案的编程和验证。
4.研究进展和时间安排
（1）第一年：研究数字图像处理技术，包括图像采集、增强和分析处理等方面的内容，同时，利用实验数据，确定最佳的激光发射和接收参数。
（2）第二年：设计基于数字控制技术的控制系统，实现对卫星激光测距的实时调节和稳定控制，同时，对系统的性能进行评估和测试。
（3）第三年：对卫星激光测距系统进行优化，并在实际应用中进行测试和验证，同时，进行成果的总结和论文撰写，并提交相关的发表申请。
5.参考文献
[1]田斌,简云.基于数字图像处理技术的卫星激光测距系统[J].中国光学,2010,1(2):152-162.
[2]WUXiaofeng,LIXi,QUESGChuanyu.“AnImprovedLaserRangingSystemBasedonDigitalImageProcessing,”ChinesePhysicsC,Vol.4,2007,pp.334–337.
[3]YANGBin-lu,WANGYan-qiu,RENRun-tian.“ADigitalLaserRangingSystem,”ChineseJournalofLasers,Vol.33,2006,pp.1393–1396.