基于法向夹角的点云数据精简算法

随着三维扫描技术的不断发展,获得的点云数据规模也日益庞大。存储、处理或显示这些数据都将消耗大量的时间和计算机资源,因此需要对点云数据进行精简。提出一种基于法向夹角的点云数据精简算法,通过对不同的点云数据使用本算法和传统方法进行实验,表明该算法能够在移出冗余数据的同时,在特征区域保留更多的细节。     

基于图像的三维高光物体双向反射分布函数测量

提出了基于图像的三维高光物体双向反射分布函数测量方法.其主要思想是首先使用高光检测算法自动把图像中的点归为两类:纯漫反射点和需要分离反射属性的点;然后使用高光分离算法计算第二类点的高光分量与漫反射分量;最后用分离结果分别恢复反射模型中的高光参数与漫反射参数.在三维高光物体上进行了实验,并与直接使用测量数据恢复模型参数的方法进行对比,结果表明该方法能够更好地对三维高光物体的BRDF进行测量.     

基于迭代阈值分割的星载SAR洪水区域快速提取

基于星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)的洪水区域提取可对洪灾信息进行高效提取。然而, 传统提取方法往往时间复杂度较高, 严重影响了洪灾区域获取的时效性。基于改进迭代阈值分割原理, 本文提出了一种星载SAR图像洪水区域快速提取方法。首先, 对预处理后的SAR图像进行高斯拟合再抽样, 抑制SAR图像直方图异常点的影响。其次, 利用迭代阈值算法进行水体提取, 并基于形态学滤波对噪声进行抑制。最后, 对已识别的水体区域开展变化检测, 实现洪灾区域的提取。基于2020年7月鄱阳湖流域特大洪灾前后的哨兵-1 SAR图像, 本文开展了洪水区域提取对比试验。试验结果表明, 该方法可在保证洪水区域提取精度的同时, 显著提升处理效率。     

基于无人机遥感影像的三维战场构建技术研究

针对三维战场环境快速构建需求,提出了一种基于无人机遥感影像全自动构建三维战场环境的技术方法.利用无人机快速获取预定区域的遥感影像,基于运动与结构的方法完成场景的稀疏重建和影像标定,使用多视立体匹配算法重建场景的稠密点云,对点云进行曲面拟合和纹理映射生成三维战场数字模型.实验结果表明,提出的方法能够快速构建作战区域的三维场景,有效提高三维建模的效率,在地形分析、情报侦察、作战评估等方面有着重要意义.     

三峡库区洪水演进三维可视化仿真研究

介绍了三峡库区洪水演进三维可视化仿真系统的开发.探讨了基于高精度、大范围DEM数据的断面控制点提取方法,采用网格逼近的方法生成了三维河道地形,与大尺度流域三维场景形成嵌套结构;在与一维水动力学模型集成的基础上,提出了基于断面的河道边界搜索算法,采用动态纹理技术和纹理坐标求解实现了大范围水面动态模拟;开发了三维场景中手动和自动漫游方式,实时信息查询以及淹没过程分析模块.所研制的系统使流域洪水演进模拟具有真实自然的可视化效果,可有效地模拟流域洪水的三维演进过程.     

基于纹理技术生成立方体表面全景图的算法

为了在军事模拟和教育训练等三维场景中有效地使用全景图,提出了采用二维纹理和三维纹理生成立方体全景图的两个模拟算法(立方体全景图是比球面和柱面全景图效果更佳的环境影射).二维纹理模拟算法生成的立方体全景图由同时建立的6个二维正方形纹理数据组成,算法的关键在于解决两个相邻纹理的连续性问题.三维纹理模拟算法首先生成三维立方体纹理数据,进而获取该立方体的6个表面纹理,组成立方体全景图.通过分析比较算法的时间及空间复杂度,得出二维模拟算法优于三维模拟算法的结论.采用两种算法生成的以天空背景为例的全景图能够满足模拟仿真系统的实际需要.     

基于区域重叠核加权Hu矩的SIFT误匹配点剔除算法

针对尺度不变特征变换（scale invariant feature transform, SIFT）算法在特征点匹配时容易出现误匹配现象,提出了一种基于区域重叠核加权Hu矩的SIFT误匹配点剔除算法。该算法首先通过对SIFT描述子区域内的重叠4邻域计算Hu矩,生成能够描述纹理特征与轮廓特征的种子点描述子;其次,根据描述子的区域特点利用核函数对种子点描述子进行加权,生成63维区域重叠核加权Hu矩描述子;最后用巴氏（Bhattacharyya）系数计算归一化后描述子的相似度,并剔除相似度较小的匹配点。将该算法与其他3种算法进行对比,实验结果表明,该算法的鲁棒性最强,实时性较高,综合性能最优。     

地下水渗流场可视化动态模拟与应用研究

针对地下水模拟系统缺乏动态处理和时空分析能力,基于有限元数值计算理论方法,以虚拟环境中可视化技术为支撑,提出了地下水渗流场可视化动态模拟的体系架构.设计了虚拟开采井条件下的流场仿真模拟和水位动态模拟算法,并通过建立流场的拓扑结构和特征提取、以及区域布点、质点途经单元的流速计算等,实现复杂流场的连续流线生成与动态跟踪模拟.以北京市平原区地下水渗流场为例,表明所提出的方法能够有效而准确地实现地下水渗流场三维动态模拟与可视化显示.     

三峡库区河道泥沙冲淤过程动态仿真研究

泥沙冲淤过程模拟的三维可视化不仅能改善泥沙过程信息的视觉效果,更有助于发现泥沙运动的宏观规律,并为过程模拟数据的深层次分析奠定基础.主要提出了基于高精度、大范围DEM数据的断面控制点提取方法,采用网格逼近的方法生成了三维河道地形;与大尺度流域三维场景形成嵌套结构;研究了大范围河道泥沙动态仿真中的LOD和无缝拼接技术,并采用伪彩色技术表现河道冲淤时空分布,开发了纵横断面冲淤分析模块.该研究能够直观地分析泥沙冲淤变化规律,能够为水利工程规划和设计、河道和航道整治提供决策支持.     

湿润地区的人工增雨实施条件

为了在既保证水库蓄满水量、又不产生暴雨洪水灾害条件下的人工增雨作业,提出了水库实时蓄水标准的新概念,分析了人工增雨的实施条件,得到了义乌市降水4个方面的变化特征.在水库实时蓄水标准的具体实施过程中,可根据义乌市降水的长期变化特征,结合中期和短期的天气预报,判断是否需要对近期的天气条件实施人工增雨作业.表5,参9.     

基于变阶长迭代动态规划的聚合物驱方案动态优化

聚合物驱是一种重要的提高原油采收率技术. 针对聚合物驱的注入方案优化问题, 建立了聚合物驱最优控制模型. 该模型以利润最大为性能指标, 以聚合物驱的渗流力学方程为支配方程, 并以聚合物最大用量约束和聚合物注入浓度的上下限约束为不等式约束条件. 各段塞间的注入浓度、段塞尺寸及驱油结束时间为该最优控制问题的优化变量. 对于该分布参数最优控制问题, 提出了一种变阶长迭代动态规划算法. 首先引入标准化的时间变量, 将原自由终端时间的聚合物驱最优控制问题转化为固定终端时间问题, 然后采用经典的迭代动态规划算法求解, 实现了注入浓度、段塞尺寸及驱油结束时间的同时优化, 最后通过实例验证了所提出算法的有效性.     

油田注水生产过程仿真分布式协同建模系统设计

针对油田注水生产过程仿真分布式协同建模系统设计,分析了油田注水生产仿真技术和协同工作理论的发展与应用,讨论了客户/服务模式的特点和服务器端应用程序开发技术,以及协同系统的体系结构,提出了分布式协同建模系统的体系结构并给出了该系统的模型结构,最后给出设计实例,进而指出了未来协同工作的应用新领域。     

基于LBM的城市建筑群系统洪水灾害模拟

极端气候变化背景下,东南沿海地区遭受的潜在洪水灾害风险不容忽视。基于格子玻尔兹曼计算流体力学方法,针对沿海城市建筑群系统开展了海啸冲击情景下内涝过程三维仿真研究,对理想建筑群洪水冲击实验开展了数值模拟方法可靠性和准确性验证。研究结果表明：沿河道、海岸线布置的建筑群的遮掩效应明显,城市内部建筑群受洪水的影响较小;建筑的布置方向和间距分布对洪水路径影响明显。开展的大尺度洪水情景下城市建筑群小尺度模拟分析方法,解决了二维模型不能计算复杂流场、地形、湍流等问题,克服了建筑群三维网格划分困难,为当前基于城市信息模型的洪水灾害应急管理和城市建筑规划提供技术参考。     

Performance analysis of mobile ad hoc networks under flooding attacks

Due to their characteristics of dynamic topology, wireless channels and limited resources, mobile ad hoc networks are particularly vulnerable to a denial of service (DoS) attacks launched by intruders. The effects of flooding attacks in network simulation 2 (NS2) and measured performance parameters are investigated, including packet loss ratio, average delay, throughput and average number of hops under different numbers of attack nodes, flooding frequency, network bandwidth and network size. Simulation results show that with the increase of the flooding frequency and the number of attack nodes, network performance sharply drops. But when the frequency of flooding attacks or the number of attack nodes is greater than a certain value, performance degradation tends to a stable value.     

A Feasible Partial Train Traffic Simulation Using Diagram Expressed in Network

Ａ　Ｆｅａｓｉｂｌｅ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｔｒａｉｎ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｕｓｉｎｇ　Ｄｉａｇｒａｍ　Ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｉｎ　ＮｅｔｗｏｒｋＣｈｅｎｇＹｕ（ＲａｉｌｗａｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＫｏｋｕｂｕ...     

用于飞行实时仿真的微下击暴流建模研究

分析了微下击暴流的特征和用于飞行实时仿真中的建模需求。基于流体力学的涡环原理构建三维微下击暴流的参数化模型,并对涡环法建模进行了深入改进。基于流体力学方法解决了涡环法模型的中心轴处和涡核内的奇异问题。针对真实微下击暴流风场的特点,设计了倾斜涡环模型和多涡环模型,从而高逼真度地模拟复杂的微下击暴流风场。简要讨论了该模型在飞行实时仿真中的应用方法。该建模方法灵活性高,可重配置,不仅可用于变化风场中的飞行实时仿真,还可用于对实际风场测量数据进行辨识建模和再现研究。     

虚拟战场环境中武装直升机航路规划算法研究

将直升机三维航路规划分解为水平航路规划和垂直航路规划进行计算。水平航路规划采用改进的蚁群算法,垂直航路采用综合坡度曲率限制平滑算法,有效地提高了解的性能和收敛速度并且能够计算出满足直升机机动性能要求的三维理想轨迹。最后用计算机进行了仿真,取得了较好的效果。     

全天球地面动态星模拟器算法研究

为了对星敏感器的软件开发以及自身性能进行地面测试,提出了一种动态的全天球星图模拟算法。该算法可以为星敏感器提供任一时刻,任一惯性坐标系指向下的模拟星图。提出了一种新的天区划分方法,采用分区检索的方法选取导航星,可以大大提高星模拟器星图更新频率。分析了星点成像模型,使得仿真出来的星图更接近真实情况。充分考虑了星云星团、月光、太阳光等干扰进入星敏感器视场的情况,并采用蒙特卡罗方法,让这些干扰情况随机出现在模拟星图中,可以更好的测试星敏感器软件的鲁棒性。     

锅炉炉内传热燃烧过程仿真

为了模拟锅炉炉膛内部的传热、燃烧过程,为电站仿真提供可靠实用的数学模型,以计算辐射传热的区域假想面模型为基础,把锅炉炉膛沿烟气流动方向分区,以炉膛内最为复杂的燃烧器区域的燃烧与辐射传热过程为研究对象,采用分区集总的方法推导出计算真实壁面和假想壁面有效辐射力的表达式以及煤粉燃尽率的计算式,然后将各个分区的燃料质量方程和能量方程联立,求解出炉内的一维温度场,以及各区段水冷壁的吸热量和热流密度。计算结果与其它文献三维模型的预测值以及实测数据非常一致,但由于模型采用了一维简化处理,收敛较快,可以满足电站实时仿真计算的需要。     

注水系统运行方案优化研究

给出了油田注水系统运行方案的优化方法,建立了以注水系统耗电量最小为目标函数,以井口压力、配注水量、注水站和注水泵排量为约束条件的优化数学模型,提出了两层优化方法,编制的软件对某油田注水系统运行方案进行优化计算,取得了巨大的经济效益.