基于区域划分的空间信息交换研究

空间信息栅格网络环境下,信息交换过程中受到卫星不断运动、通信时延大的限制,提出了一个基于动态区域划分的信息交换模型,实现空间资源的共享及交换.     

基于区域极点配置的挠性卫星姿态镇定控制

针对挠性卫星姿态系统,研究了基于区域极点配置的姿态镇定控制问题.通过对姿态系统进行近似线性化处理,并应用线性矩阵不等式(LMI)技术给出一种基于降维观测器的状态反馈控制方法.该方法根据分离原理,分别采用区域极点配置和极点配置定理设计控制器和观测器.对某挠性卫星模型进行数值仿真,并与一种非线性控制方法做比较研究.仿真结果表明该方法兼顾了卫星姿态系统的动态和稳态性能,且在小角度姿态镇定控制上具有显著优势.     

星地认知网络中基于图论的动态频谱划分算法

在星地网络间的多授权用户卫星认知通信场景中,提出了一种基于图论的动态频谱划分过程。首先对图论模型进行介绍,其次分析了多授权用户（地面通信基站）条件下的卫星认知通信场景,根据认知用户（地面卫星用户）的感知范围并利用图论模型确定了其与授权用户间的感知矩阵,然后利用认知用户的吞吐量和授权用户的频谱空闲状态等通信参数,通过迭代的方式得到了最终的频谱接入矩阵,完成了多授权用户条件下的频谱划分。仿真结果表明：该算法可在认知用户的感知能力范围内,将认知用户划分到使其收益最大的授权用户频谱中。     

卫星综合信息网资源管理模型及其实现

在分析网格技术采用的资源管理方法的基础上,针对卫星综合信息网网络特性及其动态分层的卫星网络管理体系结构,提出了卫星综合信息网资源管理的体系结构,并设计和实现了基于XML描述的资源管理系统原型·在该结构中,资源管理功能基于管理域的动态划分,形成了由核心资源管理器和本地资源调度器构成的层次式结构,对静态资源与动态资源分别处理·基于XML对资源进行描述,用C++语言实现了资源管理系统,该系统可以与卫星综合信息网网管系统结合,作为其中的一个重要功能·     

基于三阶DDS的卫星信号多普勒模拟方法

研究基于现场可编程门阵列(FPGA)的高动态卫星信号多普勒模拟方法.建立了三阶直接数字频率综合(DDS)仿真模型,推导了输出相位表达式;分析了各阶累加控制字与卫星信号多普勒之间的对应关系,给出了参数设计准则.仿真结果表明,在具有加加速度的高动态环境下,该方法可实现对信号多普勒的高精度模拟.     

基于星光惯性组合的卫星姿态确定方法

基于双星敏感器与陀螺仪组成的星光惯性组合,提出了一种卫星姿态确定方法。双星敏感器分别与陀螺仪采用模糊自适应的无迹Kalman滤波方法进行子系统级的姿态估计,而后采用协方差交集算法框架进行系统级数据融合,从而完成卫星姿态的确定。对典型的卫星大角度快速机动扫描过程以及卫星三轴稳定运动过程的数值仿真,验证了该方法具备实用性与有效性。     

基于区域分类的机器人动态环境安全路径规划

提出了一种基于区域分类的安全路径规划方法,通过计算区域拥塞程度和稳定程度,做出安全性评判,选择适合的方法进行扩展,同时在重规划的采样过程中,通过概率自适应的方法选择导航点,达到平衡RRT树的效果.9自由度的机械臂仿真实验表明:该方法对于动态环境下的安全运动规划问题有较好的效果.与MPRRT比较,本文方法完成任务的平均时间加快31.60%,重规划次数降低18.37%,规划成功率提高2.5%.     

一种等离子体显示运动图像动态假轮廓评测新方法

针对交流等离子体显示器(ACPDP)运动图像动态假轮廓的产生机理,建立了基于子场划分的ACPDP运动图像亮度感知模型,并在该模型的基础上提出了ACPDP运动图像动态假轮廓的评测方法.首先根据建立的ACPDP运动图像亮度感知模型及图像运动速度计算出相邻两场每个像素的子场积分向量,并以一场时间为积分时间,用动态积分法对两个子场的积分向量进行计算,得到运动图像动态假轮廓的评测结果.该方法不仅符合人眼视觉系统跟踪及积分效应,而且符合ACPDP子场驱动方法的特点.在不同运动速度和不同子场编码条件下,仿真结果与实际经验及已有的研究结果相符,能正确地反映出运动速度和子场编码对动态假轮廓的影响,可应用于子场编码方案的优化.     

基于3D-OMP算法的SAR动目标成像方法

针对稀疏场景下的SAR动目标成像问题展开研究，提出一种基于三维正交匹配追踪(3D-OMP)算法的稀疏成像方法。首先对成像区域进行网格划分，然后以运动目标的二维速度作为动态参数构建三维稀疏字典矩阵，即参数化稀疏表征。在算法迭代过程中，通过计算回波数据矩阵与三维稀疏字典矩阵各层之间的相关度筛选出信号的支撑集。最后利用最小二乘准则，计算出支撑集下目标场景的稀疏表征系数。该3D-OMP算法是经典OMP算法的改进与拓展，因此继承了OMP算法计算复杂度低、信号稀疏特征增强明显的优势，同时具备了重构SAR动目标图像的能力。仿真实验结果验证了该SAR动目标成像方法的有效性。     

小卫星轨道姿态控制系统仿真软件平台

提出了微小卫星轨道姿态控制系统仿真平台的设计思想,并将卫星轨道、姿态动力学与计算机图形学相结合,设计了基于三维实时动态显示技术的轨道姿态控制系统仿真软件平台,其中包括数据管理与分析、动力学计算、星上姿控程序接口和仿真结果的三维输出。平台用于卫星编队飞行的轨道设计和星上姿态控制程序的地面测试,可以动态仿真演示卫星在发射、测控和应用中的轨道和姿态运动。     

一种基于动态纹理的运动场景可视化方法

为实现大规模角色运动场景的高真实感快速仿真,提出了一种基于动态纹理的可视化方法. 使用基于关节点旋转角的动作迁移方法,获取角色的运动动作;使用基于曲线式骨骼的变形方法,实现运动角色变形;将角色运动过程,通过渲染到纹理技术,生成内容可以实时更新的动态纹理;将角色的动态纹理应用到Billboard上,替代运动角色,实现快速绘制;使用GPGPU(General Purpose on GPU)技术加速角色变形和绘制,进一步提高仿真速度. 对于包含1万个角色的大规模场景,可以实现30FPS的实时渲染,实验结果表明该可视化方法能够快速仿真大规模角色的运动场景.     

一种基于Hash的快速值约简方法

本文在研究粗糙集、决策树与粒计算的基础上,结合Hash算法快速、高效的特点,提出了一种基于Hash的快速值约简方法.该方法在处理信息系统过程中,能够快速划分等价类,并计算出正区域;在基于粗糙集理论针对每一个属性进行属性约简和值约简的过程中,利用Hash方法能够对数据压缩的特点,实现快速高效的规则提取.通过仿真实验显示,...     

大型高功率激光装置下装系统的碰撞检测

分析了大型高功率激光装置在线可替换单元装校过程的特殊性,建立了基于区域划分的下装系统的方向包围盒,在包围盒的计算中引入闵可夫斯基和的概念,并在其基础上对分离轴的选择进行优化组合,结合碰撞的局部性原理,构建了一种动态的OBB(Oriented Bounding Box)层次树检测方法,经过中国大型高功率激光装置下装系统的装校仿真实践,结果表明这种划分区域的连续检测方法高效可靠。     

基于动力学系统方法的自主移动机器人行为设计

提出了动态障碍物环境下基于动力学系统方法的移动机器人行为设计.在行为动力学模型中考虑障碍物运动速度和运动方向,使得移动机器人具有根据移动障碍物的运动而调整自身线速度和角速度的能力,实现自主避障.用碰撞时间和碰撞角度描述的碰撞区域作为对移动机器人运动的约束,这样可消除无谓的避障运动.仿真结果表明所提出的设计方法能有效地改善动态环境下的移动机器人自主导航能力和工作效率.     

内容发布订阅系统的路由优化和负载均衡技术

研究在非均匀数据分布情况下的负载均衡和大规模系统中的事件路由效率问题.使用K-D树划分结构实现了内容发布/订阅系统的静态负载均衡.在此基础上,利用K-D树的索引机制,实现了系统事件代理之间的分层路由机制,将路由效率提高到O(lnN).基于区域匹配和路由2种负载特征,采用区域分裂和复制方法实现代理之间的负载调度.通过转移加入和动态探测的方法解决了动态负载均衡问题.性能分析和仿真实验表明,上述方法解决了基于事件空间划分的内容发布/订阅系统的高效路由和负载均衡问题.     

实时高动态GNSS信号模拟器高精度伪距生成方法

针对伪距实时生成高动态GNSS信号模拟器的关键技术进行了研究,分析了现有真实距离计算方法的问题,提出一种改进的卫星-用户真实距离求解算法.该方法将航迹位置坐标作为用户位置输入,利用开普勒轨道根数计算卫星位置,实现GNSS信号模拟器的星座仿真与参量计算.在伪距计算过程中,为了精确计算真实距离,需要考虑在迭代过程中地固坐标系旋转造成的坐标值变化;在伪距生成过程中,提出一种基于三次样条函数的伪距三阶多项展开式系数的直接计算方法,避免了现存算法需要分别计算卫星、用户位置的高阶导数以及伪距误差的高阶导数等卫星-用户视向动态参数的问题,降低了计算的复杂度.同时也解决了现存算法无法精确计算视向动态参数造成伪距多项式系数计算不精确的问题,提高了伪距生成的精度.仿真结果表明,用该方法计算的伪距精度优于0.1mm.     

电力线巡检飞行机器人仿真实验系统

阐述了电力线巡检飞行机器人仿真实验系统的基本结构,在分析VC 6.0,OpenGL 1.1和Matlab6.5这3种软件各自特点的基础上,建立了基于三者相结合的电力线巡检飞行机器人仿真实验系统;采用一种整合了FROPI的全局路径规划、轨迹平滑和局部路径规划的方法,实现了FROPI在路径规划的引导下沿电力线运动,并在运动过程中检测判断运动的安全性,从而验证该仿真实验系统的有效性和正确性.该系统有助于研究人员利用计算机的应用功能和可视化手段模拟FROPI在空间的动态特性,验证其特有的建模方法和控制算法.     

基于变邻域搜索的电子侦察卫星动态调度问题研究

电子侦察卫星动态调度是电子侦察卫星管控的重要内容,调度方案的质量直接影响到卫星的使用效率.分析了导致动态调度的扰动因素,把不同扰动下的电子侦察卫星动态调度问题归结为一类复杂约束下的任务插入问题,并建立了问题的数学模型.提出了基于初始调度方案的变邻域搜索算法,设计了邻域结构和邻域移动算子.最后通过仿真实验验证了方法的有效性.     

基于HLA／RTI的卫星组网仿真的研究

设计了一种基于HLA／RTI的卫星组网仿真平台,该模型中卫星节点、链路计算、路由计算等被划分为功能独立的联邦成员,使得该平台具有一定的扩展性。同时给出了卫星组网的各联邦成员的模型、联邦FOM结构,并给出了仿真流程。该仿真平台为卫星网络技术的进一步研究提供了平台基础。     

无线传感网络可信信息覆盖泰森多边形区域划分算法研究

针对无线传感网络区域划分问题,基于可信信息覆盖模型,设计了一种新的面向可信信息覆盖的泰森多边形区域划分算法。首先,该算法利用节点间的协作感知,通过节点聚类形成节点协作感知盘;然后基于可信信息覆盖模型计算各重建点的权值;最后利用权重泰森多边形图理论设计基于该模型的泰森多边形区域划分算法。仿真实验结果表明,该算法与传统圆盘模型下的泰森多边形法相比较,在相同数量节点下划分的泰森多边形区域数量更少,并且有着更高的覆盖率。