三维自由曲面形成浓淡图的研究

双Ｂｅｔａ样条曲面是由具有几何连续性的双Ｂｅｔａ样条曲线构成,本文从双Ｂｅｔａ样条曲线的基函数入手,给出了这种曲面的算法原理,以此为基础的曲面造型系统ＦＳＭＳ已经实现。本文介绍了ＦＳＭＳ系统采用的光照模型的算法和形成浓淡图的处理方法,并给出了应用实例。     

CNC铣齿机床加工曲线齿锥齿轮仿真系统的研究

从空间占位角度对曲线齿锥齿轮加工过程进行了分析，得出了建立CNC铣齿机床加工仿真系统的基本思想。以AutoCAD为开发平台，建立了简化后的刀具和齿轮毛坯实体零件库；同时，将CNC铣齿机床各轴运动转化到刀具和齿轮毛坯的相对位置调整，通过刀具和齿轮毛坯的相减布尔运算实现了仿真切齿过程。最后给出了加工仿真实例和实际加工结果，验证了加工仿真方法的正确性。为设计和制造都很复杂的曲线齿锥齿轮加工提供了一个非常形象的加工仿真工具。     

曲光线追踪在非均匀大气现象模拟中的研究与实现

对Seron和Gutierrez提出的用Euler方法实现曲光线追踪进行了改进:采用比Euler方法精度更高的改进Euler方法实现曲光线追踪。分析了改进前后算法的收敛性、稳定性,编程实现了这些算法,并对这些算法从计算时间和精度两方面进行了比较分析。实验结果表明,改进后的算法比原来的算法精度更高。分别采用改进前后的两种算法模拟了非均匀大气现象——地平线变形和海市蜃楼。     

STRONG EMBEDDING OF HP-GRAPHS ON SURFACE WITH HIGHER GENUS

In 1990, Bondy posed the small circuit double cover （SCDC） conjecture： Every 2-connected graph has a circuit double cover （CDC） with the number of circuits less than ｜v｜ （the order of the vertex set V）. The strong embedding conjecture states that every 2-connected graph has a strong embedding on some surface in which the boundary of each face is a circuit. In this paper, HP-graph is defined as the graph which has a strong embedding on the projective plane with one face of valence ｜V｜ and the other faces of valence 3. And it is proved that the HP-graph has a strong embedding with ｜V｜ - 1 or less faces on some surface, which confirms both the SCDC conjecture and the strong embedding conjecture.     

曲面薄壳有限元离散误差分析和修正方法研究

基于曲面薄壳几何/物理方程和有限元离散原理推导,揭示了壳单元离散方法特点、刚度矩阵误差产生机理和范数表示方法。以航空涡轮发动机测压探针为例,深入研究了利用协调平板壳单元、非协调平板壳单元、一次和二次实体退化壳单元等不同类型单元离散曲面薄壳时,应力计算误差影响因素及变化规律,综述了单元的适用条件。基于Boltzmann模型提出了应力计算结果修正通式,通过FORTRAN语言编程修正应力仿真结果和ANSYS二次开发语言APDL命令实现应力修正结果的读取和后处理,应力修正结果与理论解相对误差小于5%,满足曲面薄壳设计和稳定性分析应用要求。

Abstract：

Based on the geometric physical equations and deduction of discrete process of finite element for curved thin-walled structure,characteristics of shell elements for discretion and discrete error for element stiffness matrix were analyzed theoretically,and the norm expression of discrete error for element stiffness matrix was put forward.Then,as an illustration,a probe for detecting the pressure inside turboprops was meshed by curved thin-walled shell element,compatible flat shell element,incompatible flat shell element and 3D degenerated shell element,respectively,and the stress of the probe was numerically calculated by FEM.On the basis of solved results,the stress error was analyzed thoroughly,the influence factors on the error and the applying situations for different elements were determined.Finally,the general form of correctional function was put forward according to the Boltzmann model.The program developed with FORTRAN was used to correct the numerical results and the APDL commands inside ANSYS software were utilized to read and plot the correctional stress results.Through the correction,the discrete error can be reduced within 5% that satisfies the requirement of application for structural design and stability analysis.     

舰炮曲射弹道的火控解算模型及其仿真研究

舰炮只采用低伸弹道存在缺陷，而同时采用曲射弹道可弥补其不足。从舰炮武器系统的作战需求论述了采用曲射弹道的必要性，同时建立了解弹道方程求解舰炮射击诸元的数学模型、求解弹丸飞行时间和快速迭代解命中模型、利用最小二乘方法进行弹道气象条件误差源辩识分离模型等的综合火控解算模型。通过仿真验证了模型的可行性。     

曲面微带天线电磁散射特性分析

使用矩量法分析研究了有限曲面微带天线的结构散射特性。运用等效原理,建立了一般曲面微带天线的体面耦合电场积分方程,在积分方程中由于采用的是自由空间格林函数,从而避免涉及微带天线分层介质格林函数的解析表示和精确计算。在伽略金法中,介质部分采用SWG基函数,金属表面部分采用RWG基函数,通过金属表面与介质基片交界面处施加电流连续性方程,有效地减少了待求未知量数目,明显改善了阻抗矩阵条件数。     

Feature point matching of curved surface and robust uncertainty

1 .INTRODUCTIONStereovisionis well used in wide aspects of robotvision, object recognition[1 ~7], VR[8]and recon-struction[9]and so on. Stereo matching is a hardapproachin stereovision especially for curved sur-face due to occlusions and noises . There were al-ready some related methods[1 ~3]such as matchingunder robust esti mation of epipolar geometryrecovery[1]or selecting salient points fromi magepair[2]. Muchi mportance has been attached to theuncertainty of the corner position and i…     

反向间隙误差对螺旋转子精铣精度的影响及其仿真

为实现大模数少齿数螺旋转子的高效精加工,研究了数控机床旋转轴反向间隙积累误差对转子精加工法向齿厚的影响。首先建立螺旋面的方程并计算其法向矢量,求得球头铣刀精加工刀位数据;然后推导反向间隙积累误差的估算公式,分别采用空间环形走刀和空间平行走刀对转子加工过程进行仿真,得到走刀循环次数与反向间隙积累误差值之间的关系曲线。仿真结果和数控机床试切结果表明,当转子法向齿厚尺寸较小时,采用空间环形走刀方式效率较高且能保证精度;当法向齿厚处于临界值时,可以采用空间环形走刀,但需对端面型线作出一定角度的旋转以抵消误差积累;当法向齿厚较大时,应该采用空间平行走刀方式规划刀具路径。     

New computing method of weighted coefficients for tracking a maneuvering target using PDAF in the presence of clutter

To avoid or reduce the influence of unpredictable motion mode on data association, a new computing method of weighted coefficients of measurements for PDAF is presented in which it is assumed that the current turn rate of a maneuvering target changes within a limited range and its turn may be in arbitrary direction during data association. Thus, the predicted center for computing the weighted coefficients is a curved surface in 3-D space, which differs from the predicted center for setting up a validation gate, namely, a point in 3-D space. The distance between a measurement and the curved surface is used to compute its weighted coefficient. To reduce the computational complexity of weighted coefficients, the formulas for computing the maneuvering direction angle and turn rate corresponding to a measurement are presented. Simulation results show the proposed method reduces the percentage of lost tracks and improves the state estimation accuracy in tracking a maneuvering target using PDAF in the presence of clutter.     

一种多通道曲面投影系统的几何校正方法

几何失真校正技术是虚拟现实投影系统中的关键技术之一,文章针对曲面多通道大屏幕投影显示系统,提出了一种在极坐标系中基于纹理贴图的几何校正方法。该方法采用角等分原则将二维纹理网格化后在三维坐标系中进行贴图从而实现几何校正,可以适用于投影面为柱面、球面、极坐标参数曲面以及投影机非正投影等情况。试验结果表明该方法能够快速的完成几何畸变校正和通道间的拼接融合,具有良好的实际应用价值。     

三维曲面重构与多视匹配技术的研究

自由曲面是制造技术中的关键技术,它广泛用于航空、航天、汽车制造、模具以及服装和制鞋工业等领域。本文介绍了将非接触光学测头用于三坐标测量机(CMM)实现对复杂三维曲面的在线测量。主要研究了如何对采集得到的大量散乱数据进行曲面重构处理,同时采用了一种实用的图像匹配算法实现了多视数据信息的融合。     

地海交界环境与其上方双目标复合散射的混合算法研究

采用蒙特卡罗方法建立地海交界分区域复合粗糙面模型,陆地区域采用高斯谱模拟,近海海面区域采用基于变浅系数的北海海浪工程(joint North Sea wave project, JONSWAP)谱模拟;提出了基于分形理论的边界赋形方法,并运用多种反正切权函数处理实现了线型、月牙型、峡谷型和分形型边界的地海交界环境;基于矩量法和基尔霍夫近似的混合算法研究了地海交界环境与其上方双目标的复合电磁散射特性,对比了双目标分别位于两种典型环境和地海交界环境上方时的复合散射系数曲线,研究了复合散射系数随入射角、陆地区域参数、海面参数、边界形状、双目标参数及双目标类型的变化情况,并做了详细分析与讨论。结果表明该混合算法的高效性和准确性,数值仿真结果对地海交界环境上方目标的探测、遥感及成像具有借鉴意义。     

车载HF-SAR提取表层海流仿真研究

以高频地波雷达单站提取表层海流为应用背景,将合成孔径技术用于高频地波雷达,提出了高频地波合成孔径雷达(HF-SAR)的新概念,并探讨将其用于提取表层海流的可行性。描述系统组成、实现方式和系统模型,介绍速度估计算法,实现了在一个海域分辨单元上提取表层海流的仿真模型。仿真结果显示,通过选取适当的方位分辨单元大小,从方位向回波中提取出多普勒中心频率和调频率,能够估计出表层海流的流速和流向,且精度满足要求。这表明利用高频地波合成孔径雷达实现单站提取表层海流在理论上是可行的。     

多特征统计电视跟踪器

本文描述了一种多特征统计图象分割算法。该方法将多个特征(如灰度、边缘和相关)形成一种多维空间统计,利用多维特征函数所确定的决策面来分割图象。它能解决单一特征统计分割算法难以解决的问题。文中还简要地讨论了自适应分割算法。计算机模拟实验结果表明这种方法图象分割效果良好。     

基于半规则纹理和三角块映射的表面流场模拟

针对基于点噪声的流场可视化不够形象的缺点,提出一种更直观的基于半规则纹理和三角块映射的三维表面流场可视化方法。首先,建立模型的三角化网格,并以三角形作为基本单元,以三角形的重心场作为三角形的流场,结合具有方向性的半规则纹理进行纹理映射。同时,建立最大样本集和最优样本集加速场流动过程中纹理重新映射造成的时间损耗。最后,说明了添加矢量点后,三角块流场的合成方式。实验表明,该方法可以获得较好的可视化效果。     

等效电路法分析频率选择表面的双频特性

介绍了等效电路法(equivalent circuit method,ECM)在频率选择表面(frequency selective surfaces,FSS)中的研究及应用,阐述了用ECM分析计算FSS阵列传输特性的基本过程以及几种常用FSS单元的等效电路模.仿真计算了双方环贴片型单元FSS阵列的双频带阻特性,并与前人的试验结果做了对比.比较结果表明,用ECM分析双带FSS的传输特性是可行的.最后,用ECM仿真分析了双方环缝隙型单元的双带通特性.     

基于DEDS的A-SMGCS航空器动态滑行路径规划

为实现先进场面引导与控制系统中航空器动态滑行路径规划,建立了基于静态路径规划、动态路径规划和实时路径更新的总体框架。依据跑道、滑行道和停机坪使用规则建立基于Petri网的场面活动模型及线性不等式约束的活动控制规范,给出了当前规划航空器在满足与场面其他滑行航空器不冲突条件下的极大代数状态方程,并将静态预选路径作为可行解对滑行路径进行动态优化。针对滑行中出现的时间偏差,采用时间窗调整或再规划策略更新路径。仿真实例结果表明,动态路径规划从战术上避免滑行冲突,减少航空器的等待时间,显著提高了场面交通容量。     

二维粗糙面的多次散射和遮蔽效应研究

利用基尔霍夫近似研究了表面均方根斜率较大的二维粗糙面的多次散射问题。在多次散射理论中,随机粗糙面的总散射功率不仅与单次散射波有关,而且还取决于多次散射波。通过将格林函数做平面波展开的方法,二阶散射系数分解成与同向波和反向波有关的两部分,同向和反向分别是按单次散射场和其共轭场的耦合方式而划分的两种不同情况。引入考虑多次散射的遮蔽函数来修正掠入射情况下的散射系数,并将计算范围扩展到均方根斜率各向异性的二维粗糙面。将考虑多次散射的数值计算结果与前后向迭代方法的数值结果做了比较,两种方法的计算结果基本一致。     

三维非均匀介质体的精确电场积分方程

三维非均匀介质体的电磁散射问题可由电场体积分描述。矩量法、共轭梯度傅里叶变换法、快速多极子方法等均可用来求解此问题。提出三维非均匀介质体之精确电场积分方程的三种形式,分别基于电流、内部电场和内部电位移。当介质体与背景空间的介电常数存在突变时,证明除原体积分外,电场积分方程还应该包含面积分,对应于介质体表面电荷。对介质球的数值实验证实了该方法的有效性。