面向空间态势感知的天基可见光空间目标自主跟踪方法

天基可见光(space-based optical, SBO)监视是空间态势感知的重要手段之一.传统的天基观测平台都需要在自身精密星历已知的情况下,通过对目标的测量,确定其状态.而本文提出了自主天基空间目标监视的概念,天基可见光观测平台在自身精密星历未知时,也可以完成空间态势感知任务.与传统的目标跟踪不同,此方法只需依靠平台获取的在惯性系下描述的仅测角测量信息,便可实现自主定轨.结合长弧段的观测数据,本文给出了基于历史数据的事后自主轨道改进算法.通过分析发现,观测卫星对其他目标观测的历史数据也可用于改进原有的被观测目标的轨道.基于此,本文提出了通过额外测量量辅助下的实时自主跟踪策略,可通过单星搭载多SBO相机,对多目标同时跟踪的方式实现.最后,本文通过仿真算例验证了所提出方法的可行性.与传统的空间目标跟踪相比,虽然自主跟踪的精度较低,但在同时跟踪两目标时,尤其是在同时跟踪低轨和高轨两目标的情况下,估计精度能接近传统方法的水平.本文为发展自主天基空间态势感知平台提供了可行的方法.     

基于物联网的农产品质量安全信息系统平台

为降低农产品物流成本,提高安全质量,向农产品供应链管理和安全质量追踪溯源提供详细、全面与准确的电子信息,利用RFID技术、EPC标准和物联网技术,在分析农产品生产全过程的基础上,提出了一种基于物联网的农产品质量安全信息系统平台的设计方案;设计了贯穿于农产品安全生产整个流程的物联网管理框架;以系统中的生产管理子系统和回溯查询子系统为例,详细说明了物联网在Internet基础上实现农产品的全程跟踪管理的具体方法.所设计的农产品物联网质量安全信息系统平台,不仅为消费者提供了多种方式的农产品安全信息查询途径,而且为生产管理者及职能部门的管理与监督提供了决策支持.该研究将有利于推动EPC/RFID技术在农业生产中的推广和应用.     

多源异构感知数据融合方法及其在目标定位跟踪中的应用

物联网的全面感知产生了海量的感知数据,并且感知数据呈现为显著的多源异构性.因此,如何实现海量多源异构感知数据的智能处理是一个具有挑战性的课题.数据融合是处理多模态数据并挖掘提取有价值信息的有效手段,但针对多源异构数据,特别是非结构化的视频多媒体信息,如何实现高效的融合计算还面临许多问题需要解决.本文针对物联网多源异构感知信息的处理问题,提出多层次的多源异构数据融合方法,并以基于无线信号、视频和深度感知数据的目标定位跟踪应用为切入点,重点研究多源异构数据的处理、特征表示和数据融合方法.根据不同类型数据的特性采用不同的数据融合方法,通过挖掘无线信号、视频和深度等多源异构数据内在的关联性,实现多源异构数据有价值信息的有效利用.实际复杂场景的实验表明,本文提出的基于多源异构数据融合的目标跟踪和定位方法,能够解决传统依赖单源同质数据的目标跟踪方法所面临的光照变化和遮挡交错等难点问题,并且可以获得较为准确的运动目标三维位置,具有良好的跟踪定位效果.     

“互联网+”时代下智能制造技术在我国钢铁行业的应用

我国钢铁行业历经30多年的信息化发展,目前已取得初步成效,而《中国制造2025》规划的出台和"互联网+"发展战略的提出更是为今后钢铁行业由制造向"智造"转变指明了方向。通过简要介绍德国"工业4.0"、美国"工业互联网"、《中国制造2025》等战略,从技术角度出发论述以物联网、大数据和云计算为主的智能制造技术在我国钢铁行业生产、管理和运输等方面的具体应用,分析钢铁企业在推行智能制造技术过程中遇到的问题并提出对策,以期为今后我国钢铁行业的转型升级提供借鉴和帮助。     

时空上下文融合的无人艇海面目标跟踪

视觉感知作为无人艇环境感知的重要组成部分,为无人艇智能控制提供十分重要的外界信息.准确、鲁棒且实时的海面目标跟踪算法可以有效提升无人艇的智能化水平.海面目标跟踪面临着几个独特的挑战:目标尺度变化极大、目标视角变化极大、目标抖动剧烈.为了解决上述海面目标跟踪任务中面临的三个难点,本文提出了一种时空上下文融合的目标跟踪算法,该算法结合了深度网络多尺度检测的图像空间上下文信息和相关滤波跟踪的视频时间上下文信息,实现了实时、精确且鲁棒的目标跟踪效果.最后,以无人艇在东海、南海实际作业场景中采集的图像数据作为跟踪算法的测试集,验证了该跟踪算法的有效性.     

全球人类表型组专利技术的发展与启示

"人类表型组"是近年的新兴研究,该研究是现今健康话题"精准医疗"的理论支撑。为了清晰了解"人类表型组"技术现状,本文对"人类表型组"专利进行系统梳理、深度挖掘,重点借助Innography专利挖掘与数据分析平台,从专利概览认知(包括公开申请数量、IPC分类、国家分布、全球竞争态势分析指标)和专利深度剖析(包括核心专利和技术功效)两大维度进行技术信息分析,并结合专家咨询描制该领域的技术组成。研究发现,"人类表型组"技术整体呈上升发展态势;美国是该领域主导国;强生、罗氏等国际知名企业处于行业领军地位;目前研究重点集中在分子、细胞的微观表型方面,未来研究热点为组织器官、环境的宏观表型研究,相应地,计算、智能等技术的渗透将与分子检测、细胞培养、物理化学等技术结合,协同实现精准医疗。最后,从建立统一技术体系和数据标准、构建生物伦理安全体系、发现生态环境与表型关系研究三方面阐述得到的启示。     

面向物联网的多元标识映射模型

现有的物联网中存在多种信息标识方式,感知数据通过这些标识进行信息传输的过程中,由于标识间缺少严格的映射机制,会产生了信息追溯差,设备感控难的问题,这些问题在一定程度上限制了物联网服务的开放.因此本文以物联网四层模型为基础,综合分析各个层次中信息标识方式,并提出了异构环境下的物联网多元标识映射模型.该模型以物联网信息处理的全过程为主线,重点分析信息在采集、传输、处理和展示过程中的标识映射方式,并建立设备原始感知信息标识与IPv6地址、感知元数据与资源标识、资源标识与资源类标识、资源类标识与服务标识之间的映射方案.通过多元标识映射模型的构建,能够实现物联网信息源的可追溯性与物联网服务对感知元的更优的感控.论文最后在智慧校园原型系统上验证了本模型的可行性.     

物联网定位与位置感知研究

物联网是近年来广受关注的新兴研究领域,被认为是信息网络在现实世界的延伸,是我国国民经济的重要增长点,将在未来科技创新和社会进步中扮演关键角色.物联网系统中,"物"节点位置是反映网络状态的重要信息之一.同时,"物"节点采集信息以及相应的信息交互过程都与节点位置信息密切相关.本文主要讨论物联网中定位与位置感知研究中的若干关键问题.探讨了物联网节点定位理论与方法,包括基于测距和非测距定位、物联网协作式定位、多传感器位置感知等议题,结合物联网中不同网络层次、应用场景和定位需求对节点位置感知技术进行归纳和总结.最后指出了仍存在的问题和值得进一步探讨的方向.     

大数据系统综述

随着科学、技术和工程的迅猛发展,近20年来,许多领域(如光学观测、光学监控、健康医护、传感器、用户数据、互联网和金融公司以及供应链系统)都产生了海量的数据(更恰当的描述或许是“无限”的数据,例如,在光学观测和监控等应用中,数据都是源源不断而来的,形成了“数据灾难”),大数据的概念也随之再次引起重视.与传统的数据相比,除了大容量等表象特点,大数据还具有其他独特的特点,例如大数据通常是无结构的,并且需要得到实时分析,因此大数据的发展需要全新的体系架构,用于处理大规模数据的获取、传输、存储和分析.本文对大数据分析平台进行了尽可能详尽的文献调研,首先介绍了大数据的基本定义和大数据面临的一些挑战;然后提出了大数据系统框架,将大数据系统分解为数据生成、数据获取、数据存储和数据分析等4个模块,这4个模块也构成了大数据价值链;随后讨论了学术界和工业界中和大数据相关的方法和机制;最后介绍了典型的大数据系统基准和大数据的一些科学问题.本文意图为非专业读者提供大数据的全景知识,也为高级读者定制自己的大数据解决方案提供辅助思想,希望能够对大数据相关的科技和工程人员起到一些参考作用.     

大数据时代对建模仿真的挑战与思考——中国科协第81期新观点新学说学术沙龙综述

2013年9月中国系统仿真学会承办了中国科协第81期新观点新学说学术沙龙,沙龙主题为"大数据时代对建模仿真的挑战与思考",重点对"以大数据为基础的第四范式是否成立?大数据方法对仿真建模带来了什么挑战?大数据方法对仿真建模带来了什么机遇?"等三个议题进行了研讨,本文对与会专家的主要观点和研讨取得的主要成果进行综述.     

三维、动态、实时数字化锅炉技术发展探讨

锅炉作为发电厂的一个庞然大物,是一个典型的三维空间分布系统;而燃烧和热力过程又是一个处于外界需求不断变化、各种扰动持续影响的动态系统,对其信息化、智能化技术的研发应建立三维、动态、实时数字化的框架思路.三维设计技术目前仅仅用于实现火电厂高效的设计和技术移交,其建立的电站设备和系统的三维数据库可作为三维、动态、实时火电机组技术研发平台.炉内燃烧过程三维数值模拟研究已经发展到相当的程度,一方面数值模拟需要研发更加精细的模型以更加准确地反映炉内实际燃烧工况,另一方面数值模拟分析技术有待嵌入到发电机组实际运行分析和优化中.基于辐射图像处理的炉内三维燃烧过程可视化检测技术正在从炉内三维温度场在线检测向炉内煤粉燃烧过程(煤粉浓度、燃尽度和燃烧放热量空间分布)三维全面可视化检测的阶段过渡,为三维、动态、实时数字化锅炉技术发展奠定了良好的基础.炉内三维燃烧过程可视化检测技术将为分析、诊断炉内燃烧过程故障和燃烧经济性,以及锅炉受热面安全运行状况提供具有空间分辨能力的精细三维信息,是锅炉信息化、智能化发展的一个重要方向.     

基于云平台的医学影像可视交互平台

针对传统医学影像可视化软件难以实现跨平台访问,以及有限的影像数据的存储和体绘制能力,且缺少协同可视化共享的机制,本文提出一个基于云平台的医学影像可视化平台.利用云平台超大的存储容量以及强大的图形图像处理能力,在云端进行医学图像的编解码、分割及高级体绘制,然后本文提出支持协同可视化的自适应医学元数据和图像数据传输协议,通过浏览器和云端的实时交互以及浏览器和浏览器的对等传输,实现了影像的各种二维和三维协同可视化交互功能.实验结果表明,我们的平台不仅能以协同方式支持大容量数据的二维实时浏览和伪彩映射,而且支持三维的高级分割和体绘制操作,并且有较好的实时交互性.     

一个面向数据关联滤波器的跟踪门估计算法

研究在干扰环境中进行目标跟踪时如何为观测确定一个有效的跟踪门.因为跟踪门是数据关联滤波器的重要组成部分,所以论文提出了一个依据数据关联滤波器性能来估计跟踪门的算法,即：通过寻找数据关联滤波器最佳性能来逆向估计跟踪门.仿真实验表明,与现有通用和经典跟踪门估计方法相比,这个新方法具有较多优势.尤其在强干扰、高虚警的条件下,其优势更加显著.     

基于云监控技术的微电网光伏系统测控平台

为满足在线检测微电网光伏系统运行参数和大数据视野下的数据分析的需求,搭建了基于云监控技术的微电网光伏系统测控平台。该平台在不改变传统逆变器电路的情况下,加装了Wi Fi模块,运行自主设计的通信协议(包括Wi Fi模块与云服务器的通信协议、Wi Fi模块与逆变器的485通信协议),使逆变器、云服务器和移动设备之间可协同工作。实例验证发现,利用该平台,可实现云服务器对光伏系统运行状态参数的收集,并能支持手机移动端APP对相关参数的实时查询和控制指令的下达。结果显示,该平台可以有效监控光伏系统的工作状态,具有较好的工程实用性。     

全球科研数据与计算平台发展及趋势分析

大数据时代,建设先进的科学数据与计算平台已成为国家创新战略的需要。本文梳理了近几年全球重要国家、知名科研机构和典型学科领域及大科学计划的数据与计算平台规划、建设与发展状况,重点对比分析了主要国家和地区的科学大数据战略规划、综合性及领域专用数据与计算平台发展与特色,总结了先进数据与计算平台的发展规律与未来趋势,可供同类项目进行战略规划和决策参考。     

事件驱动、面向服务的物联网服务提供方法

物联网无缝集成了用户域、信息空间域和物理空间域,实现了＂人—机—物＂的动态协同,其应用常常涉及到跨业务域甚至跨组织的用户、业务流程和物理实体的实时动态交互.因此,物联网服务系统往往需要集成多个分布式的企业应用系统从而形成一个大规模复杂服务系统来实时协作完成一定的业务目标.目前,大多数已有研究工作主要集中于解决不同实体和应用系统间在动态交互环境下的互联和互操作问题.然而,如何在信息的提供方和消费者之间按需的分发感知信息、并基于物理世界所发生的变化动态的实时协同相关的企业服务或者业务流程做出快速反应尚没有系统深入地研究.为此,本文结合事件驱动架构和面向服务架构的设计思想,提出了一种事件驱动、面向服务的物联网服务提供方法,该方法能够便捷地支持感知信息的按需分发和聚合,并实现事件驱动的跨业务域甚至跨组织的服务动态协同.这种实现了＂时间、空间和控制＂解耦的服务提供方法极大地增强了物联网服务系统的灵活性和敏捷性,允许系统及时地对物理世界的动态变化做出快速响应.最后,通过实际部署的区域集中供热监控及热计量物联网应用进行了验证.     

前言——工业互联网专辑

工业互联网(Industrial Internet)基于新一代信息技术和制造技术深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式,利用网络技术对人-机-料-法-环-测、生产者与消费者、企业上下游等信息进行全面连接,获得工业生产中全要素、全产业链、全价值链的数据.通过工业互联网平台汇聚和分析数据,形成智能决策,实现工业...     

基于特征识别的增强现实跟踪定位算法

文中提出一种在场景自然特征识别基础上采用关键帧匹配的增强现实跟踪注册算法,实现了基于计算机视觉的户外大场景范围内的实时跟踪定位.算法针对关键帧匹配中的宽基线特征匹配问题,提出采用随机树的模式分类方法实现场景自然特征的离线训练和在线实时精确匹配.同时采用Kalman滤波器对参数估计结果进行平滑解决视觉跟踪定位中的抖动问题.以该算法为核心构建出基于视频透视式头盔显示器的移动增强现实系统,并将其成功应用于圆明园大水法景观的数字重现.真实场景实验验证表明,该方法具有实时、鲁棒的优点,适用于户外跟踪定位.     

欧盟发布下一代互联网计划研讨会报告

<正>欧盟从2016年11月至2017年1月就下一代互联网计划(NGI)举行了开放研讨会,并于2017年3月6日发布了研讨会成果报告,总结了449位参与者对未来互联网各技术领域的观点。个人数据空间在物联网与大数据创新带来的利益和阻止个人数据滥用之间,需要进行权衡。系统应在保障公民可控制自身数据的同时,不限制其对创新服务的访问。     

基于窗口的实时友好流媒体传输控制

随着互联网的发展、流媒体应用的日益丰富, 这些面向音视频的应用以其大数据量、实时性要求高等特性对网络的可用资源提出了巨大的挑战. 传统基于UDP的实时媒体传输服务不具有TCP友好性, 在瓶颈链路上很容易造成严重的资源不公平占用, 甚至出现严重的拥塞, 造成数据交付延迟、吞吐量下降、丢弃概率增加等等服务质量恶化的负面影响. 在TCP流占主要成分的Internet, 要实现实时流媒体传输必须保证其能同TCP流共同公平友好地分享链路资源, 才能保证网络的高效稳定的运行. 提出了一种基于窗口的传输控制方法, 它在改善了传统AIMD慢收敛性的基础上, 不仅具有很好的拥塞控制能力, 同时还具有良好的TCP友好性. 在采用RED拥塞控制链路上, 与多个TCP流竞争时它表现出了高效的网络资源利用率、平稳的传输速率以及低的突发性等诸多良好的性能.