福建近海漂移物漂移轨迹分析及模拟

浮子漂移实验能够捕捉海域表面海流的特征，为提高海上漂移物漂移轨迹预测模式的预测精度提供改进依据.通过在福建近海的浮子漂移实验，选取兴化湾、厦门湾与湾外近岸海域浮子的运动轨迹，对研究海域的表面流进行分析，并在业务化三维海洋动力模型基础上，结合拉格朗日粒子追踪法，建立了福建近海海上目标物漂移轨迹预测模式，利用浮子漂移实验对漂移模式在福建近海的适用性进行了验证.研究结果表明：湾内浮子运动主要受潮流作用，呈现往复运动的趋势；湾外浮子运动主要由外海环流驱动，有沿等深线迁移趋势，并受到潮过程作用局部形成回流.而本研究构建的福建近海海上目标物漂移轨迹预测模式的模拟结果与浮子漂移结果基本一致，并且相对于湾内的轨迹预测，湾外的模拟有更高的可信度.同时浮子漂移实验还表明FES潮流模型在台湾海峡有较高的准确度，而湾内欠佳.     

基于POM的大连湾溢油预测模型

基于POM建立了M2分潮的大连湾海域三维潮流场动力模式。利用此动力模式,以“油粒子”模型来模拟溢油在大连湾中的漂移扩散过程。通过欧拉一拉格朗日法,将油膜中心的轨迹和各个时刻的油膜分布情况可视化。溢油预测模型综合考虑了三维流场,湍流,风导输移和波浪破等环境因素,并包含了蒸发和乳化等风化过程。以大连湾溢油为例,预测了油膜在风和海流共同作用下漂移的路径和油膜影响的海域及海岸带范围,油膜靠岸后证明了动力溢油模型进行溢油预测的可行性。     

基于模糊聚类的车辆运动轨迹建模

为提高车辆运动行为模式的学习与分析水平,综合考虑车辆运动轨迹特点及其建模的相关要求,提出了一种车辆运动轨迹建模方法.该方法主要由轨迹模糊聚类和路径建模两部分组成,首先拓展采用改进Hausdorff距离衡量轨迹之间的几何相似性,并基于此构建了改进模糊C均值轨迹聚类算法,用于实现车辆运动轨迹的聚类;在轨迹聚类的基础上,建立了基于离散状态的路径模型,并进而提出了相应的轨迹异常检测算法.最后,在真实场景下的试验结果验证了本文方法的适用性和有效性.     

多段连续结构手功能康复外骨骼运动规划与结构优化

针对现有康复机器人手指运动轨迹仿生度低、轨迹规划策略与正常人手指运动轨迹差异较大的问题,提出了基于Tau-jerk引导策略的手指运动轨迹规划方法。首先建立外骨骼机器人的运动学模型,并用ABAQUS进行运动学仿真,引入修正系数调整运动学模型;然后以jerk值为耦合对象,推导出内部Tau-jerk引导策略,引入最小做功和最小面积确定最优轨迹和最优多段连续结构;最后比较了Tau-jerk规划的运动轨迹与多项式插值方法规划的轨迹同真实人手运动轨迹的偏差。实验结果表明:采用Tau-jerk轨迹规划的外骨骼运动平均关节角度误差小于1.5°,且平均指尖轨迹误差小于1 mm;与3次多项式插值和3、4、5次多项式插值运动规划相比,Tau-jerk轨迹规划方法更符合人手指运动轨迹。     

一种改进的漂移系数模型及其应用研究

对轴对称突扩通道内气粒两相湍流进行了数值模拟研究，其中对气相场采用常用的二阶矩模型，对颗粒相采用了PDF模型，在此基础上给出了一种改进的漂移系数模型，用所给出的封闭模型进行了数值计算，并与实验结果以及未采用改进模型的PDF模拟结果进行了对比，结果表明改进模型能够更准确地预报颗粒脉动，改进的漂移系数模型很好地反映了颗粒运动的各向异性．     

沙粒的跃移与悬移

通过考虑沙粒在大气边界层中的湍流随机运动,分析了影响沙粒运动轨迹的各种因素．由于存在湍流脉动速度,因此在相同粒径、起跳初速度和摩阻风速情况下,沙粒运动轨迹会出现较大差异．沙粒的垂直波动速度可以作为一个反映其运动性质的参数,不仅与粒径、起跳初速度,而且与摩阻风速有关．利用其作为判断沙粒运动形式的判据,计算了给定沙粒粒径和摩阻风速条件下沙粒进入跃移和悬移的临界起跳初速度及相应运动形式的组分,并与考虑风沙耦合作用与不考虑风沙耦合作用的轨迹统计结果进行了比较．     

舟山海域海上搜救演习及目标跟踪预报结果分析

为检验海上搜救预报模型,国家海洋局东海分局在舟山岛北部的黄泽洋海域进行了海上搜救演习,基于预报风场、流场,采用Leeway搜救模型对搜救目标的轨迹进行预报模拟.搜救目标受潮流和风的影响,漂移轨迹总体为东南—西北走向并呈顺时针旋转的螺旋.搜救模拟结果基本反映了这种漂移特征,但仍存在一定误差,这种误差主要是由海流预报误差导致的.通过后报模拟试验发现,Leeway模型在目标物逆风漂流阶段,特别是流速较小或转向时段的模拟准确度相对较低.     

方坯结晶器电磁制动夹杂物运动轨迹的数值模拟

采用离散的轨迹近似法,建立了方坯结晶器内有或无电磁制动条件下非金属夹杂物运动的传输方程,并利用CFX软件进行了非金属夹杂物运动轨迹的数值模拟·结果表明,非金属夹杂物在入口的位置可以分成上浮区和下潜区,电磁制动有利于结晶器内非金属夹杂物的上浮,缩短其运动路径,扩大上浮区;非金属夹杂物的直径、磁感应强度的大小及磁场的位置影响非金属夹杂物的运动轨迹及分布·     

基于改进遗传算法的坦克发动机道路模拟测试平台轨迹寻优

针对坦克发动机道路模拟测试平台,采用冗余构件多分支并联运动系统结构型式,满足了其大负载、高灵活度、运动复杂的实际要求.鉴于系统结构型式的特殊性,采用基于初始种群渐进漂移的自适应改进模拟退火遗传算法,对此并联运动系统进行六维轨迹寻优解算,并将系统六维运动轨迹解算仿真结果与实验数据进行对比分析,验证了此系统结构的合理性及所采用算法的有效性.该方法不仅将遗传算法全局规划能力与模拟退火法局域优化特性进行了有效结合,同时通过引入初始种群渐进漂移技术,算法既避免了早熟现象又改善了邻域函数结构和初值鲁棒性,其计算精度达到了0.002mm或0.0015°.     

移动单目相机下基于单应的动态手势轨迹识别

针对单目相机的移动会造成图像坐标系的全局运动,对手势识别中运动轨迹的观测产生影响,不能满足手势交互的应用需要的问题,建立并证明了一种基于单应的目标运动轨迹观测模型.该模型通过分析目标平面运动时相邻帧之间的射影关系,利用单应矩阵求解与特征点的重投影,求得相邻帧之间的目标相对运动矢量,得到世界坐标系下的目标运动轨迹.为验证该模型的有效性,基于该模型提出了一种利用移动相机进行动态手势轨迹识别的方法.实验结果表明:使用该方法进行动态手势轨迹识别的识别率为89%,处理速度达到72.28帧/s,在移动相机环境下保证了手势识别系统的识别率与实时性.