物理学 > 地球物理
[提交于 2025年5月12日
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标题: 动态目标地理坐标识别:基于内在线性代数结构的无姿态和无参考框架
标题: Dynamic Object Geographic Coordinate Recognition: An Attitude-Free and Reference-Free Framework via Intrinsic Linear Algebraic Structures
摘要: 地球作为一个瞬态复杂系统,正在见证对其坐标系统的研究方向发生转变,从传统的静态定位转向拥抱动态建模。 早期的定位主要集中在静态的自然地理特征上,随着地理信息系统的发展,对空间数据的需求不断增加,研究重点转向捕捉动态对象。 然而,以前的方法通常依赖于昂贵的设备或外部校准物体来进行姿态测量。 我们提出了一种应用数学模型,该模型利用时间序列和动态对象的本质来确定相对姿态,而不需要绝对姿态测量,然后使用基于SVD的方法进行三维坐标识别。 该模型在数值模拟中验证时表现出微小误差,这是计算机数值近似固有的特性。 接下来,为了评估我们的模型在工程场景中的表现,我们提出了一种框架,该框架集成了应用数学与人工智能,仅使用三台摄像机来捕捉无人机。 我们通过利用时间序列增强YOLOv8模型,以实现准确的二维坐标获取,这随后作为输入用于通过我们的数学模型进行二维到三维转换。 结果表明,该框架具有高精度,体现在低误差指标,包括均方根误差、平均绝对误差、最大误差以及较高的R平方值。 需要注意的是,数学方法本身是无误差的;任何观察到的不准确性完全是由外部硬件或基于AI的二维坐标获取过程引起的,这代表了当前最先进的改进版本。 我们的框架通过提供一种简化模型来丰富大地测量理论,用于非合作目标的三维定位,减少输入姿态参数,利用应用数学和人工智能。
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