多机协同的分布式海上攻防视景仿真

基于高层体系结构,构建了在分布式网络环境下多机协同的海上攻防对抗仿真系统.根据舰载反舰导弹的攻防过程设计仿真模型.为逼真描述作战环境和态势进行视景仿真,采用改进的快速傅里叶变换算法进行海浪建模;利用粒子系统的基本原理,结合OpenGL的纹理映射技术,实现动态爆炸模拟.根据仿真模型设计各联邦成员,将三维视景仿真作为联邦成员加入仿真系统的联邦执行以实现多机协同渲染,从而大幅度提高了显示帧率,并使视景仿真可灵活扩展.     

基于粒子系统的动态雪景模拟

目的通过研究粒子系统方法,同时结合面向对象的程序设计语言,提出粒子系统的雪景模拟算法结构,模拟生成逼真的视觉效果。方法恰当选择粒子数量和粒子模型,结合OpenGL平台,针对雪景其具体的结构进行分析后,得到雪景的动态模拟。结果实践表明,该粒子系统模型可在复杂的三维场景中实时地模拟降雪现象,仿真效果逼真。结论提出了一种新颖的算法,从而有效解决了一般的粒子系统在动态雪景模拟中实时性差的问题。     

XNA环境下粒子系统特效集成程序的实现

本文介绍了粒子系统的基本原理,针对视景特效进行分析建模,而后利用面向对象技术与广告板技术使视景特效模块化,形成了一个简单易用、容易扩展的粒子系统视景特效模块,可方便地与游戏引擎模块整合。文中给出了粒子系统视景特效层次结构关系的建模实现,通过面向对象技术,对粒子系统视景特效进行集成与封装,最后使用XNA Game Studio对一些具体视景特效（如,雨水、雪花、喷洒等）进行生成并组件化。     

基于粒子系统的视景仿真中特殊景观的分形实现研究

以分形的粒子系统理论为基础，探索了实现视景仿真中一些特殊景观的图像生成技术。着重从仿真的实时性和真实感出发，建立了相关的计算模型并利用OpenGL实现了模拟效果图，为模拟其他相关动态图像提供了有效手段。     

空战实时仿真系统研究

为了评估空中作战对抗效能,建立了虚拟空战实时对抗网络仿真系统,给出了系统设计的思路、框架和功能,详细介绍了视景仿真系统的实现方法和关键技术,采用最小二乘拟合算法解决了仿真实体的轨迹不连贯,画面有抖动等现象;基于Vega仿真软件环境开发了战场中的各种复杂场景特效,解决了非视觉物理量的可视化问题,可在不同的场景环境下,动态演示导弹对相应目标的打击过程,包含特效、声音等各类仿真信息,画面流畅、系统稳定,具有良好的交互能力;利用Visual C 开发了视景仿真程序,解决了视景驱动和自动视点切换等具体问题。仿真结果表明视景系统可以实时逼真地演示虚拟空战作战过程,并给出了作战效能的直观评估。     

台式飞行训练模拟器的视景仿真技术

为解决台式飞行训练模拟器的视景仿真问题,以真实地形仿真为基础,通过构造飞行仿真模型,利用二维图片视景展示、三屏同步和粒子爆炸效果等多重技术进行视景仿真.实践证明,该视景仿真技术能较好地再现飞行环境,与传统视景仿真方法相比,运行效率高、实时同步性好、模拟程度高,可满足飞行模拟训练的需要.     

面向飞行模拟的大气效果实时绘制技术

针对飞行模拟器视景仿真系统特点,提出了一种适用于大规模场景、基于物理的大气效果实时绘制方法。介绍了大气效果的基本概念、实时绘制的简化模型和GPU加速方法;修正了光照模型,使大气散射效果随高度而变化;使用开源视景仿真软件OSG,实现了大场景单散射大气效果的实时绘制。结果表明,基于物理的大气效果绘制,能增加飞行模拟视景仿真的真实感。     

一种基于分形技术的多层次细节视景仿真方法

作战仿真是作战方案实施前利用计算机模拟技术对其进行检验的一种重要手段,而视景生成主要是使仿真过程直观形象,增加可信度,是仿真过程中必不可少的应用技术。提出一种基于分形技术的多层次细节视景仿真方法。主要思想是利用LOD生成初始景观的三角形网格,然后用分形技术进一步对三角网格递归细分,解决了不同细节层次区域间的视觉过渡,最后经过视景渲染,生成逼真的三维视景。对其应用效果和性能评估表明,该方法能提高视景仿真系统的整体性能,具有一定的军事价值。     

UE 4粒子系统与外部数据通信研究

粒子系统被公认为是近年来应用于不规则景物模拟最好的方法.本文对Unreal Engine 4(简称UE 4)的粒子系统加以研究,通过蓝图的可视化编程以及Matinee动画系统实现了粒子系统与内部数据的通信;以VS为开发环境,重点编程实现了粒子系统的外部接口,通过读取外部文本的方式完成了粒子系统与外部数据的通信.这两种通信方式将读取的数据传递到粒子系统的参数中改变其状态,同时外部的通信方式可以将模拟自然景物的算法数据与虚拟场景中粒子系统的参数相结合,使得模拟效果基于科学的计算,提高了其模拟自然景物的真实性和有效性.     

面向飞行模拟的大气效果实时绘制技术

针对飞行模拟器视景仿真系统特点,提出了一种适用于大规模场景、基于物理的大气效果实时绘制方法。介绍了大气效果的基本概念、实时绘制的简化模型和图形处理器(GPU)加速方法;修正了光照模型,使大气散射效果随高度而变化;使用开源视景仿真软件OSG(OpenSceneGraph),实现了大场景单散射大气效果的实时绘制。结果表明,基于物理的大气效果绘制,能增加飞行模拟视景仿真的真实感。     

多无人机分布式协同动态目标分配方法

在以"网络为中心"的作战模式下,以电子干扰无人机和UCAV编队协同作战为研究对象。针对多无人机协同作战的动态目标分配问题,建立基于导弹攻击区分析的威胁估计模型,综合考虑电子干扰效果建立目标分配模型,提出一种基于分布式拍卖机制的目标分配算法。针对不同的作战想定进行仿真计算,结果表明:算法能在规定的时间约束内给出接近理想化效果的目标分配方案,且所提算法与现有几种算法相比在可靠性、实时性上都有明显提高。     

结合航拍图与车载图像的车辆路面位置定位

在道路交通事故司法鉴定实践中,准确定位事故车辆在路面上的位置,对事故过程还原和事故成因分析具有重要意义。本文引入航拍及三维激光扫描技术,运用几何映射原理,提出了一种利用航拍图像景物特征与车载视频图像景物特征相匹配的方法,对事故车辆的路面位置进行定位。该方法既无需构建一致性场景,也无需在原始现场中放置车辆,仅通过对原始现场及标定现场进行航拍,捕捉相关环境特征及车辆特征,并结合事故车辆的车载视频图像,将车辆图像放置在原始现场的航拍图中,以获取相关车辆的位置参数。结果表明,以图像中央区域特征和车前近距离特征为基础,当选择一组特征的视角约为20°时,车辆路面位置的定位效果最佳,其定位误差可控制在20 cm以内。     

同向抽运光纤拉曼放大器增益分析方法比较

系统地研究了同向抽运光纤拉曼放大器的增益特性,并对分析增益的数值模拟和求解析解2种方法进行了比较.采用龙格库塔法的算法对增益进行数值仿真,分析了所有参量在小信号和大信号时对增益的影响.将数值仿真结果与解析解进行比较,结果发现小信号时两者结果一致,且解析解的方法更简单;大信号时,数值模拟的方法更适合分析光纤拉曼放大器的性能.     

不确定空情信息条件下的意图识别方法

态势理解是根据态势觉察生成的态势特征向量,结合领域专家的军事知识对当前态势进行解释,对敌方意图和作战计划进行识别的过程。现代防空作战的战场环境变得越来越复杂,获得的空情信息是不确定的,因此对敌空袭意图的有效识别是C4ISR系统中的一个关键问题。用区间数来表示不确定的空情信息,给出了区间数与实数的距离公式;通过方位角、距离、水平速度、航向角、高度来描述目标的作战意图,建立了基于区间数灰色关联分析的不确定空情信息条件下的意图识别模型;将待识别意图的目标作为比较序列,已知作战意图的基准特征值向量作为参考序列;通过模糊聚类分析计算意图识别中基准特征值。实例表明了方法的有效性,可为防空作战指挥决策提供依据。     

基于区间AHP法与粗糙集的飞机空战效能评估

考虑到视距内空战和超视距空战2大现代空战模式的特点,构建了飞机空战效能评估指标体系。针对以往效能评估模型中单一权重系数确定方法的不足,应用区间AHP法确定主观权重系数，用粗糙集确定客观权重系数,然后将主观和客观权重进行有机集成,得到基于区间数的最优组合权重,充分吸收了主观赋权评估法和客观赋权评估法的优点,同时又克服了2类方法各自的缺陷,实现了二者的优势互补,使评估结果更为合理、科学。最后,建立了空战效能的综合评估模型,通过实例计算验证了该模型的可行性和有效性。     

基于机器学习链路权重优化的无人机网络路由算法

针对分布式“马赛克战”场景下侦察-判断-决策-行动(observe orient decide act,OODA)环通信加速的要求,提出了基于机器学习链路权重优化的无人机集群网络路由算法。针对OODA环当前阶段业务量通信需求,对业务量通信的完成时间进行建模,以最小化业务量通信完成时间为优化目标,通过利用机器学习梯度下降方法实现无人机集群网络分布式路由链路权重的优化,从而满足OODA环的通信加速要求,使己方可以先敌行动,获得战场主动权。仿真表明,相比于现有无人机网络的路由算法,提出的算法能显著降低OODA环的通信时间,提高数据报文传输成功率。     

具有前景目标的动态场景视频快速稳像算法

为了提高具有前景目标的动态场景视频的稳像效果,采用了一种基于块绝对差分的运动目标自动提取方法。在提取运动目标的基础上,提出通过自适应设定相关阈值的方法,来预判相关背景模块是否具有足够的信息,以减少用于运动矢量估计的模块数量。仿真实验结果表明,对于具有前景目标的动态场景视频,在减少运动目标提取时间的基础上,能够有效提高稳像算法的速度和精度,对实际视频取得了比较理想的稳像效果。     

Relationship between Microcellular Foaming Injection Molding Process Parameters and Cell Size

In order to study the relationship between the main process parameters and the cell size, the mathematical model of cell growth of microcellular foaming injection process is built. Then numeric simulation is employed as experimental method, and the Taguchi method is used to analyze significance of effect of process parameters on the cell size. At last the process parameters are focused on melt temperature, injection time, mold temperature and pretidied volume. The significance order from big to small of the effect of each process parameters on cell size is melt temperature, pre-filled volume, injection time, and mold temperature. On the basis of above research, the effect of each process parameter on cell size is further researched. Appropriate reduction of the melt temperature and increase of the pre-filled volume can optimize the cell size effectively, while the effects of injection time and mold temperature on cell size are less significant.     

一种基于深度信息的图像雾效模拟算法

在已知的图像场景深度信息和大气散射模型的基础上,提出了一种基于深度的图像雾效模拟算法。算法引入了最大能见度概念,通过场景深度与雾透射率之间的比例关系将深度图直接转化为透射率图,使用引导滤波对透射率进行优化,最终通过大气散射模型生成雾效模拟图像。实验表明,算法所生成的雾效场景符合空间透射原则,在不同的能见度和大气光结合的条件下可获得变化丰富的有雾效果,具有较强的真实感。     

基于非下采样Contourlet变换的无人机景象匹配算法

卫星导航作为无人机重要的导航方式常因受到干扰而不可用,针对此问题,提出一种同样可辅助惯性设备进行导航的景象匹配算法。首先采用非下采样Contourlet变换(NSCT)对基准图和实测图进行多层级分解,以获得不同分辨和方向的稀疏表示图像,然后以基于稳健统计量的Hausdorff距离(LTS-HD)作为相似性测度进行由粗到精的分级匹配。仿真结果表明,基于NSCT方法的图像匹配概率相对于小波分解提高了14%;景象匹配辅助惯导后,可有效抑制位置误差发散,误差被控制在30 m以内,可满足无人机中等精度导航要求。