基于四叉树的地形数据二维显示与交互

地形是合成自然环境中重要的组成部分，地形的二维显示对于创建想定以及二雏仿真具有重要的意义。本文根据地形二维显示中遇到的实际问题，提出了基于四叉树的地形二维显示框架，将不同类型、各种规模、各种格式、大数据量的地形数据用该显示框架统一组织起来，实现地形图的动态生成，解决了地形图的动态交互显示及实时查询问题。     

一种实时连续LOD技术的改进算法

建立多层次细节模型是提高大规模地形场景绘制速度的关键技术。本文在传统的基于四叉树的实时连续LOD生成算法基础上,提出了一种改进算法。该算法首先采用Mortan码的编码方式对地形数据简化,利用不完全四叉树存储简化后的高程数据,然后根据视点位置和网格空间对象误差的关系建立基于不完全四叉树的LOD模型,最后采用背面剔除算法将起伏地形的不可见部分去除。笔者使用该方法描述荆江地区的地形,取得了较好的简化效果。     

虚拟漫游中替身步行浏览模式的三维地形跟踪算法的研究与实现

研究了虚拟漫游环境中人物替身在步行浏览模式中的三维地形跟踪技术,提出了一种新的三维地形跟踪算法。该算法采用了四叉树预处理技术,多次使用了长方体代理造型以简化运算,实用结果表明,算法具有速度快、精度高、适用性强等特点。     

基于支持向量机的分布数据挖掘模型DSVM

针对分布环境的数据挖掘要求,提出了基于支持向量机的分布数据挖掘模型DSVM.定义了DSVM中特征多叉树的概念,描述了基于移动Agent访问分布数据集来构建特征多叉树的方法,阐述了通过特征多叉树来反映分布环境各数据集属性总体特征的思想,并利用该数据结构和支持向量机的特点,提出了基于壳向量的分布式支持向量机增量算法来修正和完善特征多叉树,最终实现分布环境下全局的数据挖掘.实验结果表明,该模型有效地解决原有分布环境下其他挖掘算法存储开销大、执行效率差、安全性和隐私性低等问题.     

基于分布式绘制的大幅面立体像对快速浏览技术

针对当前影像数据存储格式不能适应海量影像数据快速访问的情况,研究设计了大幅面立体像对的逻辑四叉树存储格式,并通过立体像对的逻辑四叉树剖分算法把普通格式的立体像对格式快速转换成逻辑四叉树存储格式。由于单机显示无法满足大幅面立体像对的高分辨率、高沉浸感的显示,因此系统研究了大幅面立体像对快速浏览的分布式结构,包括硬件选择、分布式策略和通信方式等方面。由于当前分布式网络不足以支持大规模数据的实时传输,根据帧相关性原理,研究提出了大幅面立体像对的分布式缓冲机制。最后通过实验证明该方法能够实现大幅面立体像对的实时浏览。     

一种大规模草地的建模与实时绘制技术

大规模草地的建模与实时绘制技术是三维场景可视化的重要组成部分，通过利用草丛模型构建草地，提出基于四叉树的草地模型表示方法，该模型表示方法能大幅度的降低草地模型的复杂度和数据量；同时，基于此模型，在实时绘制时以草丛为单位，利用两草丛间的距离在屏幕上的投影对草地模型进行动态简化，从而大幅度的减少所需绘制的多边形数量，提高草地的实时绘制速度。     

多用户全球三维仿真的数据组织与调度研究

以多用户全球三维仿真为应用背景,研究P2P环境下海量数据的多点并行分发技术。通过依据地理空间的影像分块、编码协议和Tracker服务器所维护的资源拥有节点四叉树索引列表,实现P2P网络中的快速资源定位;利用基于数据预测、缓冲思想的优先下载策略和用户节点间的直接数据交换,提高数据分发效率。最后,通过对现有的多用户三维地形可视化系统进行改造试验,证明该方法的有效性。     

LOD算法在3D地表模拟中的应用研究

在大型可视化系统中需要对3D场景进行简化以获得理想的视觉效果和处理速度,层次细节技术是其中较为有效的算法之一,它能在保持较好的视觉效果的同时,减少数据量,提高系统的运行速度.通过介绍一个三维仿真系统中地表的生成过程,描述了层次细节技术中四叉树算法的实现方法,分析和验证了它的简化效果.     

实时地形绘制的两级瓦片四叉树索引

针对地形场景绘制的海量数据管理和实时性要求,提出一种两级瓦片四叉树索引方法:首先将地形数据在水平面上进行初级方格剖分,然后在每个初级方格面片上构建瓦片四叉树,分块数据被两级索引唯一标识。以此为基础,设计了自底向上的视点扩散绘制数据检索算法。实验结果表明,该索引能够大幅度减少辅助信息存储,并提高绘制检索的速度。     

一种用于实时可视化的海量地形数据组织与管理方法

针对海量地形数据实时可视化，提出了一种瓦片金字塔模型和线性四叉树索引相结合的地形数据组织方法，利用视景体裁剪、基于分辨率测试的目标瓦片快速搜索算法和瓦片请求预测机制实现了场景数据的动态管理。实验结果表明，该研究成果能够实现真实感海量地形数据的实时可视化与交互操作。     

匿名区域层级扩张的位置隐私保护方法

针对传统中心点匿名区域扩张方法中用户位置可预测的问题,提出一种匿名区域按照匿名用户离散距离层级扩张的位置隐私保护方法。首先，将位置区域按照匿名用户离散间距进行划分,并利用希尔伯特曲线按照间距递进的原则建立具有不同离散间距层级的N-阶位置区域四叉树。其次，基于该四叉树用户可选择不同离散程度的匿名区域,防止由于匿名用户密度导致的隐私泄露。同时，由于用户并不位于匿名中心,又可有效应对诸如用户距离差分攻击、中心区域选择攻击等攻击方法。最后,通过安全性分析给出了该算法的理论依据。实验验证与同类算法的比较,进一步展示了所提算法相比于同类算法的优越性。     

原始数据压缩对全极化SAR极化信息的影响

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)原始数据压缩能有效降低星上下传数据率,但同时也引入压缩误差,对全极化SAR而言将造成极化信息的失真。利用仿真数据,在不同信杂比下,研究当前普遍使用的4 bit量化、8∶3分块自适应量化(block adaptive quantization,BAQ)和8∶4 BAQ 3种压缩方法引入的极化失真。仿真结果表明,数据压缩对图像残余通道不平衡的影响较小,一定条件下可忽略,对图像残余串扰的影响,只有在信杂比远高于40dB的条件下才表现出来,其他情况下将淹没于背景杂波中,这为全极化SAR数据压缩方法的选择提供了参考。     

一个三维地形仿真系统的设计与实现

介绍了自主设计开发的大规模三维地形仿真系统，该系统采用C／S结构，在数据分块的基础上，通过合理的数据调度策略及有效的数据结构，使得数据以“流”的方式进行处理和显示。系统计算量小，内存消耗低，支持海量数据的无缝漫游，同时支持多用户并发控制及多窗口显示。     

一种基于现代GPU的大地形可视化算法

地形渲染在计算机游戏,飞行模拟和视景仿真等领域的应用越来越广泛,随着渲染场景复杂度的增加,每次需要绘制的地形数量也越来越庞大。同时,新一代的显卡绘制能力的不断增强,原有的许多地形渲染算法已经不能很好的满足用户需求。在总结现有算法的基础上,提出了一种基于现代GPU的地形渲染算法。该算法同样使用高程图作为地形数据,将地形分成很多小块,每次渲染时以块为单位,所有小块使用四叉树组织成一个层次化结构,不同层次的节点代表了不同细节层次的地形范围,并且采用了与Mipmap类似的细节简化方式,渲染时不需要对分块重新简化。为了保证CPU和GPU的负载平衡,将一些复用率高的地形分块缓存到显卡中,大大降低带宽需求。实验证明该算法可以更为充分利用图形处理器的加速能力,既能满足渲染精度要求也能达到一个较高的帧率。     

倾转四旋翼自主降落的设计与仿真

针对四旋翼飞行器欠驱动性,提出一种用于自主降落的倾转四旋翼模型。该模型通过使用四个舵机对电机方向的控制来对位置（y）和姿态（roll）进行解耦,可实现倾斜悬停与倾斜飞行,增大了无人机的灵活性,提高了对无人机的位置和姿态的精确控制,使得跟踪和降落效果得到了提高。选取5次多项式来规划轨迹,以求鲁棒性强、距离最优。运用Matlab/Simulink对倾转四旋翼模型分析并验证,结果表明具有该结构的飞行器能够更加快速、准确地降落在斜面或移动平台上。     

一种基于神经网络和决策树相结合的数据分类新方法

提出了一种将神经网络和决策树相结合的数据分类新方法。该方法首先依据属性重要性将属性进行排序,然后通过RBF神经网络进行属性裁减,最后生成决策树,并抽取出规则。与传统的决策树分类方法相比,此方法可依据属性重要性直接生成最小决策树,避免了树的裁减过程,大大加快决策树的生成效率,并进一步提高了规则的预测精度。该方法适用于大规模及高维属性的数据分类问题。     

基于K叉树的优先队列

本文提出一种基于Ｋ叉树的优先队列的算法，通过建立Ｋ叉树堆的数据结构，从ｎ个元素中得到ｍ个元素的优先队列，其算法的最坏时间复杂度为$Ｏ（２ｍlog_2＋ｎ)$．本算法是基于二叉树堆的优先队列算法的推广，并具有较高的运算效率．     

基于模糊集合论的故障树分析方法及其应用

传统的故障树分析方法是基于概率论的 ,其失效概率通常要根据大量的第一手数据进行估计 ,然而 ,实际上不可能收集到足够多的第一手数据。首先分析了传统故障树分析的不足 ,提出了一种基于梯形模糊数算术运算的故障树分析方法 ,阐述了将各种模糊数转换成梯形模糊数的途径 ,最后 ,给出了该方法的一个应用实例。结果说明 ,所提出的故障树分析方法具有很好的灵活性和适应性。     

FORCED OSCILLATIONS OF A CLASS OF NONLINEAR DISPERSIVE WAVE EQUATIONS AND THEIR STABILITY

It has been observed in laboratory experiments that when nonlinear dispersive waves are forced periodically from one end of undisturbed stretch of the medium of propagation, the signal eventually becomes temporally periodic at each spatial point. The observation has been confirmed mathematically in the context of the damped Korteweg-de Vries （KdV） equation and the damped Benjamin-Bona-Mahony （BBM） equation. In this paper we intend to show the same results hold for the pure KdV equation （without the damping terms） posed on a finite domain. Consideration is given to the initial-boundary-value problem {ut＋ux＋uux＋uxxx=0, u（x,0）=φ（x）, 0〈x〈1, t〉0,u（0,t）=h（t）, u（1,t） = 0, ux（1,t） = 0, t〉0.It is shown that if the boundary forcing h is periodic with small ampitude, then the small amplitude solution u of （＊） becomes eventually time-periodic. Viewing （＊） （without the initial condition） as an infinite-dimensional dynamical system in the Hilbert space L^2（0, 1）, we also demonstrate that for a given periodic boundary forcing with small amplitude, the system （＊） admits a （locally） unique limit cycle, or forced oscillation, which is locally exponentially stable. A list of open problems are included for the interested readers to conduct further investigations.     

基于反步法的矢量推力旋翼机建模及仿真研究

结合传统四旋翼无人机与可倾转旋翼机的特点，提出了一种具有矢量推力的四旋翼无人机。该无人机兼具传统四旋翼无人机垂直起降和悬停、可倾转旋翼机高机动性的优点，并可为其指定期望俯仰角和期望偏航角，使其具备了完成多元化任务的功能。控制系统采用分层设计的思想，上层为位置控制系统，下层为姿态控制系统，二者均采用反步法进行控制率设计。仿真实验结果表明，设计的控制系统可靠有效，矢量推力四旋翼无人机可以快速、精确地完成设想的机动动作。