增强虚拟现实技术研究及其应用

增强虚拟现实技术,简称增强现实(augmented reality,AR)技术,是根据信息技术发展和实际应用需要而出现的一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术.首先,简略介绍AR的概念及其发展情况,并根据已有的研究成果给出一个典型AR系统的软、硬件架构;然后,详细阐述AR的关键技术和相关理论,总结目前AR技术在各个领域中的应用,详细介绍课题组在AR应用系统开发过程中所做的重要工作;最后,分析当前AR应用中存在的难点问题,并展望AR技术的发展趋势和前景.     

基于互联网的过程控制系统的时延补偿

为了克服不确定性变化的时延影响,基于互联网的过程控制系统的动态性能,在传统的控制系统结构中设计了带时延预测器的网络时延补偿环节．该时延预测器采用AR模型对互联网的传输时延进行在线预测,仿真结果表明在时延变化不太剧烈、稳定性比较好的情况下,有85．3％的时延预测值预测误差在5％以内,利用AR模型取得了很好的预测效果．通过基于互联网的水箱控制系统实验表明：采用该网络时延补偿环节既能保证控制系统的稳定性,又能缩短控制系统稳定的调节时间和减少超调量,改善控制系统的动态性能．     

面向服务的学习评价网格安全体系

安全问题是网格系统中一个极具挑战性的问题。为了解决面向e-L earn ing的学习评价网格(LAG rid)中的安全问题,该文提出了一种面向服务的网格安全体系。该体系基于对称密钥基础设施,实现了单次登录方式的系统用户认证和基于角色的访问控制,以及一种安全令牌发行服务,并在此基础上进一步实现了网格节点认证和基于W eb服务安全规范的消息加密和签名。这种安全体系已被成功用于构建LAG rid系统,实现了一种安全、透明的基于W eb的用户环境,支持广域资源共享和跨组织的大规模协同工作。     

突发信道下战术AAL2/ATM差错控制性能分析

AAL2是为了满足对时延敏感的低速率或可变速率的短分组业务需求而提出的一种组合信元ATM适配技术，在战术通信网中也得到了应用。利用Gilbert信道模型分析了在战术环境下标准ATM信元结构AAL2　CPS分组的丢失率性能。研究表明，在战术环境下为了保证端到端话音传输质量，应该采用一定的差错控制机制来保护AAL2信元。通过分析，比较了几种不同信元头差错保护机制下，无线ATM信元丢失率和不同前向差错控制方式下，AAL2　CPS分组的最大分组丢失率性能，从而推导出在突发信道环境下一种效率和可靠性均较高的战术AAL2信元结构及其差错控制机制。     

Hierarchical Architecture for Enterprise Information System under Dynamic Environment

In a dynamic environment, it is vital for enterpris e to have flexible information system architecture to integrate ERP, Supply Chain Management (SCM) and E-Commerce (EC). The traditional systems are established o n the ERP-centered flat architecture. This architecture has some disadvantages in supporting the dynamics of enterprises. Firstly, ERP is already a very expens ive and complex system; the extension based on it can only increase the complexi ty and make the implementation more expensive and risk...     

基于增强现实技术的圆明园现场数字重建

增强现实(AR)技术是在虚拟现实技术的基础上发展起来的新兴研究领域,是一种利用计算机产生的附加信息对真实世界的景象增强的技术。AR系统的用户可以在看到真实环境的同时看到计算机产生的与之融合的文字、图片或虚拟物体的三维模型。阐述了AR 系统的基本组成和关键技术,介绍了用于圆明园现场数字重建的3种增强现实系统,即定点观察式、手持个人数据助理(PDA)式和基于头盔显示器(HMD)的可穿戴式增强现实系统。阐述了各系统的结构和原理,详细说明了定点观察式系统的研制现状及初步实验结果。     

基于倒谱的非因果自回归系统自适应辨识

为解决信号处理中非因果自回归（ＡＲ）系统的自适应辨识问题，本文提出了一种利用倒谱进行ＡＲ系统辨识的新方法。这一方法在倒谱域内把非因果ＡＲ系统辨识问题转化为非最小相位有限冲激响应（ＦＩＲ）系统辨识问题，因此可以利用现有的基于倒谱的ＦＩＲ系统辨识算法构造非因果ＡＲ系统辨识算法，从而实现了非因果ＡＲ系统的自适应参数辨识，并解决了以往文献中未曾解决的非因果ＡＲ系统阶次自适应确定问题。另外，本算法可以保证估计出的ＡＲ模型是稳定的。数值仿真结果证明了本算法具有很高的估计精度。     

地测数据库的建立与应用

介绍了地测数据库的建立方法,针对地测矿产资源数据种类多和量大的特点,提出采用树状目录结构组织数据,选用SQLServer或Oracle等商用数据库软件并借鉴GIS基础软件进行数据管理;给出了地测数据集成与各类应用系统集成的整体框架.在该框架中,地测矿产原始数据库及其管理信息系统为各项应用研究提供统一、标准化的数据资源平台,各项研究可根据其应用目标,从地质矿产原始数据库析取所需数据资源,建立专题应用系统.此外,对应用系统的功能开发与集成进行了研究,并结合实例,讨论了采用树状目录结构建立地测矿产数据库的过程,开发了相应的数据库管理系统和基于AutoCAD2000的辅助地质成图系统,对矿床建模与隐伏矿体立体定量预测方法进行了研究.     

基于SOA的网络安全系统研究

设计了一种基于面向服务架构SOA的网络安全系统,介绍了他的系统框架,并详细分析了他的特点,比较了基于传统形式和基于SOA的网络安全系统的不同之处.最后,给出了一个基于SOA的网络安全扫描系统的实例.研究表明,基于SOA的网络安全体系具有更好的灵活性、重用性和可扩展性.     

用于机械故障诊断的门限自回归模型盲辨识

提出了一种门限自回归(AR)模型的盲辨识算法,并与常用方法进行比较分析。该算法的特点在保证辨识精度上可大大提高其运行速度,而且阶次越高,该算法的优势越明显。将该方法与隐Markov模型结合,以门限自回归模型各区间的AR子模型系数作为特征向量,以隐Markov模型作为分类器,应用到旋转机械升降速过程的故障诊断中。实验结果表明,这种方法有很好的实用性。     

VTOA交换节点体系结构的分析

VTOA技术是当前国内外研究的热点,被看作是未来话音的主流技术。为解决VTOA交换节点体系结构存在的模块划分以及支撑技术问题,从VTOA技术入手,通过对VTOA业务需求以及AAL2基本概念的讨论,分别对VTOA交换节点体系结构组成、基于STM和ATM的VTOA交换节点体系结构的相关问题进行了分析与研究,得出了两种不同的体系结构适用领域的简单结论。     

ATM Adapter Layer2协议体系分析

介绍了ATM ALL2的协议结构、分组格式及其应用，并对ATM AAL2 Trunking在窄带网络中的应用做了较详尽的分析，最后给出了基于AAL的网络融合方案。     

基于OFBiz与工作流的办公自动化系统

为了解决通常开发基于web的办公自动化系统时不可避免的遇到扩展性差、低可靠性等问题,笔者引入了开发web系统的OFBiz(Open For Business)体系结构.阐述了基于J2EE体系结构的开放资源项目OFBiz(Open For Business)的组成结构、运行机理和易开发、易扩展、可重用、高可靠性等特点,同时根据工作流管理系统的原理,利用0FBiz的Workflow Engine(工作流引擎),按照xML过程定义语言(XPDL:XML Process Definition Language)对办公自动化系统流程的描述,开发符合用户需求的办公自动化系统.基于OFBiz体系结构的办公自动化系统可扩展性以及可靠性等都得到大大的提高.     

ATM Adapter Layer 2 协议体系分析

介绍了ATM AAL2的协议结构、分组格式及其应用,并对ATM AAL2 Trunking在窄带网络中的应用做了较详尽的分析,最后给出了基于AAL的网络融合方案.     

基于Web的分布式PACS系统研究

传统的 PACS系统是基于专门的工作站及封闭的系统结构 ,然而由于互联网技术的迅猛发展 ,已经可以用来进行有效的、低成本的生物影像信息的传递。文章讨论了一种基于 Web的 PACS系统的一个新的争端问题并阐明了这种 PACS系统的结构形式。该 PACS系统的使用将会降低应用成本 ,较好地解决了系统界定、部门优化、远程通讯及柔化实验等问题     

基于图形处理器的增强现实自然特征注册算法

传统的基于中央处理器(CPU)的计算架构已无法满足增强现实(AR)三维注册技术实时运行要求。针对该问题,该文提出采用现代多核异构、大规模并行处理功能的通用图形处理器(GPGPU)来加速和优化AR三维注册算法,研究了在GPU上实现类似特征提取和匹配等AR三维注册核心技术的基础理论、方法和实验。结果表明,通过模块划分和优化后的图像特征提取SIFT算法、随机采样等,能够充分挖掘AR三维注册算法的并行运算潜力,对于640*480像素的图像序列,注册算法能够达到15帧/秒,有效地提高运算实时性。     

基于模型驱动的产品数据管理体系结构研究

利用模型驱动架构(MDA)技术解决产品数据管理(PDM)与企业应用系统的互操作问题.分析了传统PDM系统体系结构的不足之处,依据MDA的思想,构建了PDM系统6层分布式体系结构.论述了PDM体系结构中的关键技术,并提出了采用MDA的PDM开发过程.在此基础上,自主开发了BITPDM原型系统.系统采用了XML描述软件间共享数据,通过Web服务技术实现动态集成.以此验证了MDA解决软件集成、系统互操作性、可移植性等问题的有效性.     

Design and RAMS Analysis of a Fault-Tolerant Computer Control System

This paper presents a fault-tolerant computer system. It is designed as a double 2-out-of-2 architecture based on component redundant technique. Also, a quantitative probabilistic model is presented for evaluating the reliability, availability, maintainability and safety (RAMS) of this architecture. Hierarchical modeling method and Markov modeling method are used in RAMS analysis to evaluate the system characteristics. The double 2-out-of-2 system is compared with the other two systems, all voting triple modular redundancy (AVTMR) system and dual-duplex system. According to the result, the double 2-out-of-2 system has the highest dependability. Especially, the system can satisfy the safety integrity level (SIL) 4, which means the system's probability of catastrophic failure less than or equal to 10-8 per hour, therefore, it can be applied to life critical systems such as high-speed railway systems.     

一种分布式微机电主体系统(DMAS)设计

应用多主体系统技术于分布式微机电系统控制,提出一种分布式微机电主体系统设计方法和框架.分析了这种系统的构成,并给出了模块化、层次化、自顶向下的组织结构设计.为实现分布式微机电主体系统的自适应控制,采用基于软计算的控制框架,提出了混合模糊推理、神经网络、遗传算法的控制策略,对其在不确定环境中实现推理决策提供了一种有效的技术手段.     

异构环境下基于Native-ATM的实时多媒体通信系统

为了探讨当前分布式多媒体研究领域中的两个重要课题 ,即异构计算环境下的实时多媒体通信以及 ATM(异步传输模式 )网络上能提供服务质量保证的高性能宽带多媒体应用 ,设计并实现了异构计算环境下基于 Native-ATM(纯 ATM)方式的实时多媒体通信系统。该系统在SU N工作站上实现了一组 Socket风格的 Native- ATM API(应用编程接口 ) ,并在 PC与 SU N工作站之间实现了基于ATM AAL5协议的实时多媒体数据流的互通 ,为异构环境下宽带分布式多媒体应用的研究创造了良好的基础