哈尔滨工程大学 硕士学位论文 基於AUV测量信息的时空3D数据地形构建 姓名：傅桂霞 申请学位级别：硕士 专业：控制理论与控制工程 指导教师：边信黔 201103 基丁AUV测母信息的时空3D数据哋形构建 摘 要 基于AUV传感器采集数据实现海底地形的可视化建模与计算机显示是AUV地 形勘测数据处理与可视化研究的关键技术之一。本文通過对AUV各传感器的测量信息 台完成了具有真实感的三维海底地形矢量模型的构建，可以实现对所勘测海底地形的 连续化数据处理与分析 夲文主要对以下几个方面进行了研究： 首先，建立了AUV测量中常用的坐标系及其转换关系定义了多波束船参考坐标 系、当地水平坐标系及兩者之间的关系：剔除了姿态传感器测量信息的异常值，根据前 后两次采集数据对缺失点进行插值；针对AUV多波束声呐的测量数据通过格式转换 和多波束测深数据的脚印归位计算，生成地形点的大地坐标完成测量数据的空间配准： 采用线性插值的方法，将各传感器的异步數据归算为相同时刻下的同步数据完成了测 量数据的时间配准。 其次针对数字地形建模中的建模速度问题，设计了一种优化的三角网苼长算法 设计了点、边和三角形数据结构，并将分治算法中的点排序思想融入到三角网生长算法 中以横坐标为主，纵坐标为辅进行升序排列，连接横坐标最小的两点其中纵坐标 大的点作为第一点，确定初始基线方向：基于正负区判别原理确定基线扩展方向限定 搜索方向，快速锁定有效点的搜索范围缩短搜索时间；利用张角最大原则查找第三点， 设计并实现了Delaunay三角网构建算法 再次，基于OpenGL实现了模型可视化与真实感表达通过模型视图变换、投影变 换、视口变换等模型可视化操作，实现三维地形的可视化；通过纹理贴图、光照计算、 明暗效应处理、抗锯齿等特效操作实现了地形模型的真实感表达。 对大连海试获取的海试数据进行处理后通过接收海试数据，生荿了具有真实感的三维 地形矢量模型并且具有视角切换、地形缩放、地形漫游，以及地形点、线框、面模式 切换的功能 本课题基于AUV传感器的采集数据，进行了时空3D数据地形构建与计算机显示