基于VTK的室外场景三维重建

采用VC 6.0作为开发平台,引入三维可视化类库VTK,实现了激光扫描数据的几何建模。通过数据压缩、平面分割减少数据量,并分别采用Delaunay三角化、轮廓线和MarchingCubes等不同的建模方法,重建室外真实三维场景。     

计算机生成航空兵力的多分辨率建模方法研究

仿真实体的多粒度表示在分布仿真环境中具有十分重要的研究意义.探讨了多分辨率建模的概念和内涵,对多分辨率模型的建模方法进行了比较分析.根据仿真任务的不同,适应不同的仿真阶段,建立了不同粒度的航空兵力模型.聚合级飞机的运动方程主要考虑质心运动的运动学方程,动力学模型采用极限参数模型实现.通过补充姿态角信息和飞机位置信息实现了解聚过程.通过航向控制、航迹迫近、位置迫近算法,实现了聚合过程.     

基于虚拟样机技术的齿轮啮合动力学仿真研究

齿轮传动是机械装备中重要的传动装置。运用Pro/E建立齿轮的三维实体模型,结合MATLAB编程生成齿形线,基于ADAMS建立了齿轮啮合传动模型和虚拟样机模型。针对传统计算方法难以获取全齿面接触力的局限性,将Hertz接触理论嵌入仿真模型,运用曲线接触实现了齿轮离散齿及连续齿啮合的动态实时仿真。基于虚拟样机仿真研究了齿轮偏心、轴偏心、轮齿磨损等缺陷对啮合力的影响,为深入研究齿轮传动系统动态特性提供了理论参考依据。     

面向Agent的导弹作战仿真概念模型设计

以面向Agent的方法为基础,通过概念模型设计来描述导弹作战仿真建模,实现问题域的表达。通过分析概念模型的表达要素,利用一系列规范形式来描述所建立的Agent模型及其扩展模型。提出一种面向Agent的概念化范例指导导弹作战仿真概念模型的分析和设计,并给出详细的过程与步骤。与其他现有面向Agent方法比较,此构造概念模型的技术能够在导弹作战仿真建模之初就抽象出系统中的实体、实体活动、实体间的交互等要素,直接反应在概念模型中,为系统仿真提供了一套行之有效的概念建模方法。     

基于FDS的火场空间物理建模器研究

为将FDS（Fire Dynamic Simulator）应用于复杂形体建筑的火灾模拟，建立符合模拟需要的火场模型，使实体边界与计算网格重合，并表达多物理参数影响，提出了以空间剖分模型为基础的物理建模方法，并介绍了相应的算法和所研制的系统。该系统既利用了通用CAD软件的建模优势，具有便捷高效的建模能力，又能满足FDS对实体建模的要求，对于复杂建筑的火灾模拟的研究和应用具有重要的意义。     

基于正交最小二乘的非线性系统模糊辨识

提出了一种新的基于T-S模糊模型的建模方法．该方法是基于输入空间的模糊划分计算给定样本在各模糊子空间的隶属度，并利用正交最小二乘辨识模糊模型的结论参数．最后通过Box-Jenkins煤气炉数据和Mackey-Glass混沌时间序列的仿真结果验证了该方法的有效性与实用性．     

可视化仿真中三维建模策略研究

对可视化仿真中的三维建模技术进行了研究。从模型的实现途径入手,分析了各种建模方法的特点和应用领域,给出了建模方法的选择策略;对主流三维建模工具进行了深入探讨,给出了建模工具的应用策略;针对仿真对模型的管理和调用需求,分析了层次化建模的必要性;针对大量模型的异构问题,通过实践探索了几种主流三维格式到FLT格式的途径,给出了模型的归一化策略;最后对三维实体模型的建模流程进行了归纳,并演绎出具有一般意义的三维实体建模策略集,对可视化仿真中的三维实体建模具有了一定的参考价值。     

曲柄摇杆扑翼机构的联合仿真及优化设计

采用曲柄摇杆扑翼机构,通过UG实体建模和动力学仿真验证了这一设计的可行性。通过MATLAB和ADAMS建立了微型直流电机和曲柄摇杆扑翼机构的耦合模型,分析了不同定负载条件下齿轮传动机构减速比和曲柄摇杆的参数变化对扑动频率的影响,它为曲柄摇杆扑翼机构的实物快速制造提供了理论依据,也对进一步优化设计具有借鉴意义。     

基于AI的BPR技术在证券风险管理动态联盟建模中的应用

多方合作的动态联盟中,实现基本业务流程与战略目标的一致性一直是BPR要解决的关键问题.一种新的基于AI的面向目标(GO)的过程建模方法--i*模型(如Tropos)将有助于突破传统BPR建模技术的局限.研究了基于人工智能方法的i*模型的基本构成-战略依赖(SD)模型与战略推理(SR)模型,及其在动态联盟中的企业BPR建模流程;并将其应用于证券业风险管理建模领域.研究发现,这种基于AI的BPR新技术可以描述多代理人或行为人之间的目标关系和意图,通过采用知识推理机制,实现了对象实体向目标和社会实体的延伸,解决了多目标实体间动态联盟过程中企业战略意图与业务流程衍生风险管理相结合的难题.     

虚拟实体组织行为建模方法研究

虚拟实体组织行为建模主要研究虚拟世界中有组织的实体群的组织关系及其活动规律。提出了一种新的基于描述任务逻辑的虚拟实体组织行为建模方法,建立了一个将虚拟实体群的组织结构关系、协同行为功能规划和组织规范三个维有机结合的组织行为模型,结构简单,能满足像战场实体群等面向任务的有组织的虚拟实体群的行为建模的需要。设计并实现了一种符合XML标准的虚拟战场兵力实体组织行为建模语言CBML,能实现对虚拟实体组织行为模型的描述,并提供较强的推理功能,经用户初步使用表明,具有简洁、易用、高效的特点。     

船舶姿态运动实时预报算法研究

根据大型舰船在随机海浪作用下的非平稳运动特性,提出基于AR模型的实时建模预报方法,详细讨论了改进隅角实时快速定阶算法和RLS递推在线参数辨识方法。针对典型航行工况,对船舶纵摇运动进行了仿真研究,并与AIC定阶算法进行了比较。仿真结果表明:AR算法适用于舰船在非平稳运动情况下的建模预报。AIC准则、改进隅角两种定阶方法均可实现AR模型阶数的在线估计问题,预报长度均可达到7-10秒,但改进隅角定阶算法简单,独立性好,易于编程实现,预报实时性好。该方法在理论和工程应用方面具有重要的意义。     

基于目标的C4ISR系统需求行为建模

获取C4ISR系统需求非常困难,为了准确获取系统需求,尤其是动态行为需求,需要对系统行为进行建模。为此借鉴面向目标的需求分析方法,在C4ISR系统需求描述语言MEISRDL的基础上,提出了基于目标的行为建模方法。首先分析作战任务以识别作战目标,通过精化目标构造目标模型,然后将目标作为职责分配于作战实体,最后重点分析作战实体要实现作战目标应具备的内部和外部行为。状态模型、交互模型和行为关系模型提供了多种行为描述和分析方法。通过一个实例介绍了建模的过程,验证了该方法的可行性。     

雷达目标散射中心正向自动化建模方法研究与实现

为进一步优化散射中心参数化模型建模方法, 本文从目标的几何模型出发, 对复杂目标结构按几何面进行分区编号后, 进行散射中心模型的正向自动化建模。自动化方法主要实现了模型长度、位置等参数的自动推算。该方法实现了对目标散射来源、散射机理和散射中心模型参数的全自动判定, 提高了建模效率。首先对几何模型部件分解, 然后采用射线追踪与分集技术, 将目标散射场依照精度要求简化为部分射线贡献叠加, 并研究了散射中心模型参数的自动推算。最后本文计算了一系列散射中心参数化模型, 并与可靠数据对比, 验证了本文自动化建模方法的有效性。     

基于MCMC方法的虚拟试验贝叶斯校准研究

虚拟试验利用计算模型研究复杂物理过程,并预测其性能.计算模型输入参数中通常包含部分固定但未知参数,可利用计算模型结果和少量有限的试验数据校准未知参数,并研究存在建模不确定性时虚拟试验的预测问题.提出了一种贝叶斯统计方法,采用高斯过程为仿真计算模型以及模型不确定性建模,利用Markov chain蒙特卡罗抽样方法计算校准参数和仿真模型预测后验分布.设计测试算例演示所提出方法的高效性.     

基于仿真组件技术的CGF系统体系结构和实现

以仿真组件技术为基础,提出基于仿真组件的计算机生成兵力系统体系结构以及实现方法,介绍了CGF在虚拟测试、评估和先进概念体系结构论证中的应用。通过基于仿真组件技术开发计算机兵力的模型,能够灵活生成多种不同种类的兵力模型和适应不同的运行平台。计算机生成兵力的实体模型分解为设备组件、指控组件、作战平台组件和动作行为模型,利用系统高层建模方法的静态结构建模从兵力组成角度描述设备组件、指控组件和作战平台组件的组合和连接关系,基于状态机动态行为建模建立兵力平台的动作行为模型。通过代码自动生成技术生成仿真组件模型并进行测试,仿真引擎按照动作行为模型的状态调度相应的仿真组件,从而产生作战实体的行为。     

面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法

信息物理系统(cyber-physical system, CPS)是支撑信息化和工业化深度融合的综合技术体系,传统的建模与仿真方法难以满足其应用需求。因此,提出面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法,通过随机有限集对CPS中的物理实体和传感器进行数据驱动建模,并使用基于贝叶斯推理的预测与校正过程支持数据驱动的仿真模型运行。该方法能够很好地实现数字孪生机制下虚实结合的仿真运行,并实现数据驱动的CPS仿真模型解算,通过以实利虚的方式有效提高了仿真结果的准确性和可信性。最后,通过水面舰艇作战应用案例,验证了该方法的可行性和有效性。     

面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法

信息物理系统(cyber-physical system, CPS)是支撑信息化和工业化深度融合的综合技术体系,传统的建模与仿真方法难以满足其应用需求。因此,提出面向数字孪生的动态数据驱动建模与仿真方法,通过随机有限集对CPS中的物理实体和传感器进行数据驱动建模,并使用基于贝叶斯推理的预测与校正过程支持数据驱动的仿真模型运行。该方法能够很好地实现数字孪生机制下虚实结合的仿真运行,并实现数据驱动的CPS仿真模型解算,通过以实利虚的方式有效提高了仿真结果的准确性和可信性。最后,通过水面舰艇作战应用案例,验证了该方法的可行性和有效性。     

周边桁架可展开天线展开过程仿真方法

提出了一种基于虚拟样机技术的可展天线展开过程分析仿真方法.利用参数化建模技术建立各零部件的参数化模型;利用有限元分析软件通过模态分析来完成各个零部件的柔性体模型;利用系统动力学分析平台ADAMS将各零部件的模型组装成系统模型;然后将自制的摩擦学行为仿真程序或其他学科行为仿真程序嵌入系统模型中,实现可展天线的虚拟样机建模和展开过程的性能分析与仿真.给出的开发步骤和实例验证了该方法的可行性.     

基于视觉范围的自适应阈值DR模型研究

在介绍DR模型在分布交互式仿真中应用的基础上,分析了视景仿真中当前几种DR模型在解决运动实体"跳动"问题时所具有的局限性;提出了基于视觉范围的自适应阈值DR模型的数学建模理论基础和建模方法,并利用视景仿真系统Vega中的接口函数给出了相应实例;结果表明该模型不仅能有效抑制运动实体的"跳动",而且对提高整个仿真系统的效率也具有积极作用。     

可旋转翼式弹道修正组件滚转控制技术研究

针对可旋转翼式弹道修正组件滚转通道控制中存在的未建模摩擦干扰、参数不确定性和外部随机干扰造成的复合扰动问题,提出一种基于扩张状态观测器(extended state observer, ESO)的滑模控制方法。首先建立弹道修正组件滚转通道模型,将动力学模型中存在的外部干扰、未建模摩擦干扰和参数摄动整合为复合干扰,然后设计ESO对修正组件滚转通道模型中难以直接测定的状态变量以及复合干扰进行估计,并基于估计值结合滑模控制理论设计滚转通道控制器,实现对滚转角指令的精确跟踪。综合考虑ESO和滑模控制器构成的闭环控制系统,利用Lyaponov稳定性理论证明了所设计的闭环控制系统的稳定性。最后,通过仿真实验分析,证明所设计的修正组件滚转通道控制器,对滚转角指令的瞬态响应和稳态性能优异,同时可以有效抑制系统复合扰动,具备较强的鲁棒性。