一种适用于军事MANET的服务查找算法

因为高效、负载均衡及可扩展性强等特点,Chord服务查找算法在Internet中得到了成功的应用。然而研究表明,在带宽受限、信道质量差的移动Ad-hoc网络(MANET)中,Chord算法的性能会明显下降。长期以来,人们主要在民用MANET中对Chord算法进行了改进,而对军事MANET的关注很少。为改善Chord算法在军事MANET中的性能,从优化建环过程,改善Finger表和适当增加冗余查找信息三方面对Chord算法进行了改进,提出了一种新的适用于军事MANET环境的MM-Chord(MILITARYMANET Chord)算法。仿真结果与分析表明,MM-Chord算法不仅在查找成功率和查找时延两个关键性能方面明显优于Chord算法,而且比Chord算法具有更好的可扩展性。     

基于CIDR表的哈希地址二分查找算法的改进

为了解决核心交换机中路由表的爆炸式容量问题,业界引入了一种无类域间路由CIDR结构,它有效地减少了路由表容量,但是IP地址查找算法却不能令人满意。通过对基于哈希地址前缀长度的二分查找匹配算法的分析,得出由于CIDR表的存储容量有限,因而二分查找算法的优点没有体现出来。针对此问题,利用几个定点地址前缀长度扩展方法,对该算法进行改进,得到了一种满足CIDR表要求的快速查找匹配算法。经过仿真实验,改进后算法更好地满足了快速转发IP分组的需求。     

基于压缩查找表的高精度正弦信号生成算法

使用直接数字频率综合（direct digital synthesizer, DDS）技术生成正弦信号时,幅度精度与查找表容量两个条件相互制约,由于容量限制,高精度需要的超大容量查找表在实际中往往无法实现。针对该问题,提出了一种基于压缩查找表的高精度正弦信号生成算法。首先,推导了DDS输出信号精度与查找表容量的关系,为查找表的设计提供了理论依据。然后,依据精度需求构造了一种高效的压缩查找表,给出了查找表容量与压缩比的关系。最后,给出了算法的实现流程,通过仿真验证了信号精度及压缩比,信号幅度为10⁶,精度为10^-5时,压缩比达到10⁷倍。     

一种基于抗差滤波的行人导航算法研究

行人导航系统(pedestrian navigation system, PNS)通常采用全球定位系统(global positioning system, GPS)和航位推算(dead reckoning, DR)组合导航的方式进行定位,因此其定位精度易受GPS定位误差特别是定位粗差的影响。为了减小这种影响,提高行人导航系统定位精度,采用了一种基于抗差滤波的GPS/DR组合行人导航算法。该算法首先对DR系统误差建模,获得行人导航系统卡尔曼滤波模型,再通过GPS与DR系统观测量之差,估计当前观测噪声与先验统计特性的符合程度,利用等价权实时调整观测权值,以避免观测粗差对组合导航精度的影响。最后通过对实测数据的分析表明,在GPS定位误差较大或含粗差情况下,该方法较卡尔曼滤波算法能明显抑制定位误差的影响,将定位精度提高5 m左右,能够在不增加硬件的基础上有效提高GPS/DR组合行人导航精度。     

一种基于小波-UPF的探测器自主光学导航方法

提出了一种用于探测器在巡航段的自主光学导航方案,该方案利用光学导航相机以及星敏感器,通过测量星光信息以及天体边缘的信息,得出了探测器的相对位置.并利用小波分析对观测信息进行了预处理,滤除了它所包含的高频噪声,然后再进行小波重构得到平稳的观测信息,在此基础上进行UPF(unscented particle filter)滤波计算,以更好地降低重要性权值的方差,由此实时确定了探测器的轨道.该方法将小波分析和UPF滤波有机结合起来,可更好地提高自主导航系统的准确度和可靠性.通过数学仿真表明,改进的算法与原UPF算法相比,收敛速度更快,滤波精度更高.     

一种新的北斗/罗兰C组合导航滤波算法

改造后的罗兰C系统可作为伪卫星,与国内已有的北斗系统进行组合导航,在2颗卫星、2个罗兰台构成四伪距定位的基本定位方程的基础上,推导了该组合导航系统的一种直接迭代算法,设计了一种噪声实时估计卡尔曼滤波定位算法,通过对系统噪声和量测噪声进行实时估计,使系统统计特性更符合实际情况,提高了算法的精度.跑车试验定位结果表明,采用所设计的改进卡尔曼滤波算法后,定位结果得到明显改善.     

基于虚拟碰撞体的弧齿锥齿轮网格实体构建算法

为提升拖拉机后桥生产自动化、智能化水平和生产效率,构建了基于虚拟碰撞体的弧齿锥齿轮网格实体进行拖拉机后桥人机交互虚拟仿真试验.结合格里森制弧齿锥齿轮加工过程,分析圆弧直齿轮的加工工艺,运用运动学建立弧齿锥齿轮成型工艺的数学模型;运用微分法和插值法对齿轮曲线和曲面进行拟合,求解出弧齿锥齿轮轮廓点集,构建弧齿锥齿轮的网格实...     

三维欧氏重构的快速算法

提出一种分层三维欧氏重构算法。以仿射投影来逼近透视投影,采用线性迭代估计射影深度,通过测量矩阵的奇异值分解实现射影重构。然后利用场景中的平面与像平面的单应矩阵关于摄像机内参数的约束来实现摄象机的标定,最后求解一个满足欧氏重构条件的4×4非奇异矩阵,通过此矩阵将射影重构变换为欧氏重构。实验结果表明该算法是行之有效的。     

基于一种快速搜索策略的图像匹配

基于灰度相关的图像匹配法,因匹配概率高而广泛应用于各个领域,但传统灰度相关算法的搜索策略是遍历性的,匹配速度较慢。为提高图像匹配速度,提出一种全局并行爬山搜索策略,实现了非遍历性搜索,并能快速找到最优匹配点,并引入了一个搜索路经表对已搜索过的点作标记,以防止对某些点的重复搜索。实验结果表明了该算法的图像匹配具有快速性和较高的准确性。     

一种基于视线矢量的双星系统自主导航方法研究

研究了近地绕飞双星系统的自主定轨问题,设计了一种基于相对视线矢量测量的自主导航方法.本方法利用导航相机观测双星之间的相对视线矢量,并转化为相机坐标系下的像元像线,从而得到导航系统的量测模型;然后结合卫星的轨道动力学方程,通过扩展卡尔曼滤波算法精确估计双星在地心惯性系下的位置和速度共12个分量.最后,通过数学仿真验证了此导航方法的可行性.     

虚拟内窥镜自动漫游加速方法研究

针对虚拟内窥镜自动漫游技术,利用基于双距离场的三维中心路径提取算法进行路径提取,采用管状器官的圆柱状近似,将中心路径用多个近似的圆柱体代替,用距离变换代替欧式距离公式计算近似圆柱体的轴和半径,节省了大量的计算时间。对于生成圆柱状结构,采用空间跳跃的体绘制方法进行加速绘制,进一步提高了漫游的实时性。实验结果证明该算法不仅速度快、效果好,而且具有很高的灵活性。     

一种三维虚拟场景自动漫游的快速路径规划算法

针对三维虚拟场景自动漫游的路径规划问题,提出了一种快速路径规划算法：橡皮筋算法。首先,介绍了基于栅格的环境信息表示,场景中的障碍物在场景投影图矩阵中以不同的颜色值表示并求得其绕障包围路线,在此基础上来求得局部避障路径,生成基本路径后用橡皮筋算法进行优化处理,求得从起始点到结束点的一条最优路径。该算法可用于复杂形体和运动物体的实时避障,且具有稳定性好、求解实际问题效率高的特点。     

基于UD-EKF自主光学导航方法仿真

通过对深空探测器绕飞段自主轨道确定方法的研究,提出利用星敏感器及光学导航相机,通过对小行星附近多颗小天体夹角的测量并存储,同时结合几何关系,来实时确定飞行器轨道状态的一种基于UD分解的扩展卡尔曼滤波的光学自主导航的方案,并给出其UD分解构造算法;通过仿真验证了该方案可行性。     

基于快速RRT算法的三维路径规划算法研究

RRT(rapidly exploring random tree)算法是一种基于采样的路径规划算法,可以在高维环境中搜索出一条路径。传统的RRT算法存在节点利用率低、计算量偏大的问题。针对这些问题,基于快速RRT^*(Quick-RRT^*)算法,通过优化重选父节点与剪枝范围策略、改进采样方式、引入自适应步长,对快速RRT^*算法进行改进,使得算法耗时和路径长度更短。同时,加入节点连接筛选策略,消除路径中过大的转弯角。实验结果表明,改进后的算法在三维环境下能快速找到一条距离最短的无碰撞路径,且运行时间也大幅降低。     

车辆自主导航系统的双滤波器模型及其导航算法

给出了车辆自主导航系统的双滤波器模型及其航位递推算法 ,在导航解算的每步递推中 ,先用航向滤波器进行航向捕获 ,再用航位滤波器进行航位捕获。这种方法利用两个线性滤波器分别进行航向 /航位估计 ,避免了常规导航算法由于观测方程线性化引起的模型误差 ,算法稳定性好 ,且计算量较小。现场跑车试验表明 ,给出的双滤波器模型及其算法能够获得满意的导航精度     

基于SINS/GNSS/轮速的列车组合导航算法研究

铁路沿线复杂环境下的精确定位是目前列车导航的技术难点.经典的SINS/GNSS(Strapdown Inertial Navigation System/Global Navigation Satellite System)组合导航方案在卫导信号被遮挡等情况下由SINS继续导航,但低成本惯导器件会随着时间出现误差累积....     

虚拟场景中自动漫游路径的多分辨率规划

在三维虚拟场景中，为了避免自动生成的漫游路径所引起的视觉抖动和场景跳变现象，增强漫游的真实感，提出了一种基于样条小波的多分辨率漫游路径生成方法，详细叙述了根据自动漫游过程中通道宽度的变化采用不同的分辨率来构造漫游路径的原理和具体实现。最后，给出了一个在船舶设计三维虚拟环境中漫游的实例，进一步说明该方法能够获得更加流畅的漫游路径，使漫游中的场景变化更加连续平滑。     

基于SAR的组合导航系统仿真研究

针对地形辅助导航中SAR图像匹配高度通道不可观，及传统Kalman滤波器自适应性差的缺陷，提出引入GPS高度信息及自适应联邦Kalman滤波算法，设计基于自适应联邦滤波的SINS／GPS／TAN／SAR四组合导航系统。该方案能有效地提高系统的自适应性、导航精度和自主性。并且由于方位误差角是直接观测量，使得载体不需机动即可获得良好的惯导空中对准能力。同时，该方案还可以提供SAR系统所需的运动补偿信息，由此构成导舷设备与任务设备互补的双向信息融合系统。     

基于Simulink高精度组合导航系统研究与仿真

建立了基于MATLAB/Simulink的组合导航系统仿真模型,并将系统分解成一系列功能相对独立的模块,如轨迹发生模块,捷联惯导解算模块,卡尔曼滤波器模块等.研究并设计了SINS/GPS(RDSS)/CNS/SAR组合导航算法,利用无重置联邦型卡尔曼滤波技术,将各子滤波器输出的系统状态局部最优估计值送入主滤波器,采用全局最优融合算法计算得到系统状态的全局最优估计值;通过每15分钟对导航系统进行重置,有效抑制了无重置联邦滤波器在长时间运行时的发散问题,并进行了仿真验证,仿真结果表明,该组合导航系统具有很高的导航精度,定位精度为5米,姿态精度为0.5角分,仿真模型建立正确,方法采用得当、有效.