高保真电视胸腔镜肺叶切除术模拟

电视胸腔镜(VATS, Video-assisted thoracoscopic surgery)肺叶切除术仿真系统对外科医生手术培训及规划具有重要价值。为实现高保真电视胸腔镜肺叶切除术的模拟,设计了一套有效模拟VATS手术过程中不同手术操作的肺叶切除术模拟器。采用基于位置的动力学仿真框架实现了手术器械-软组织和软组织间交互作用、软组织切割以及手术缝合操作引起的变形模拟;并采用了Marching Cubes算法对模型进行面绘制,尤其是切割操作的渲染;使用GPU并行计算的方法加速手术模拟和面绘制。实验结果表明,本文方法可实现高保真、稳定、高效的VATS手术仿真效果。     

融合多元触觉和沉浸式视觉的可移植VR软件框架

多元触觉和沉浸式视觉反馈的时空一致性配准以及现有VR软件框架中硬件设备的接入便捷性问题,制约了医疗、商务、娱乐等不同行业中视触觉融合场景的快速开发。为解决这一难题,提出融合多元触觉和沉浸式视觉的可移植VR软件框架,根据视触觉反馈精度要求的不同设计了双层和三层架构兼顾视觉渲染、触觉渲染、硬件控制的不同需求。实验结果表明该框架具有支持视-触融合同步反馈、硬件平台可移植、图形场景开发简便和交互场景可快速替换等特点,能够满足不同领域的交互应用需求。     

分布式小卫星干涉高程测量

干涉仪合成孔径雷达 (InSAR)可以对地面高程进行有效测量 ,产生高精度的地面数字高度模型 ,具有广阔的应用前景。编队飞行的小卫星星座技术具有许多优点 ,可以提供高精度测高所需的较长的有效基线 ,却不能提供完全平行的航迹。针对这个问题 ,分析了小卫星星座的实际轨道情况 ,提出两种信号处理方法 ,可以有效解决非平行航迹的干涉测高问题。理论分析和仿真结果证实了这两种方法的有效性。     

A Target Recognition Approach to Projecting HRR Profiles onto Subspace

Abstract: A array of the azimuthally averaged range-profile vectors and the inter-class and intra-class divergence matrixesare constructed iwth many frames of the high resolution range profiles which result from radar echoes of airplanes. Takingthe methods of whitening transformation and SVD produces a system of subspace vectors for target recognition. Where-upon, a template library for target recognition is built by the projection of a class-mean vector made from the radar dataonto the subspace for recognition. By Euclidean distance, a comparison is made between the above projection and eachtemplate in the library, to decide which class the target belongs to. Finally, simulations with the experimental radar dataarte given to show that the proposed method is robust to variation in azimuth and immune to additive Gaussian noisewhen SNR≥5dB.     

An Evolutionary Real-Time 3D Route Planner for Aircraft

Abstract: A novel evolutionary route planner for aircraft is proposed in this paper. In the new planner, individual candi-dates are evaluated with respect to the workspace, thus the computation of the configuration space is not required. By usingproblem-specific chromosome structure and genetic operators, the routes are generated in real time, with different missionconstraints such as minimum route leg length and flying altitude, maximum turning angle, maximum climbing/diving an-gle and route distance constraint taken into account.     

ENTROPY,INFORMATION,NOISE—STUDIES ON SYSTEM EVOLUTION

Universe, ecosystem, social system, etc. are evolving systems. The evolving processes of thesesystems have gradual small changes and rapid drastic changes with uncertainties under the constraintsof environment. Systems, as a whole, are evolving toward complexity, diversity and variety withfluctuations and jumps. New order emerges from "mutations". The evolution is bothchance-dependent and path-dependent. In this paper three basics: entropy, information and noise areemphasized with regard to system evolution which is a field that can give people wisdom to solvesystem problems with domain knowledge.     

航天飞行训练仿真网络系统的实时性实现

载人航天任务中，为提高航天器人-机-环境系统的可靠性及航天员在任务中的作用，必须事先在地面模拟的航天飞行环境下对航天员进行大量的训练，因此必须研制航天飞行训练仿真系统。如何把系统各节点机进行有效的网络连接，使之提供的环境可靠，整体运行速度与真实飞行器同步，是研制中的一项重要技术。本文从网络通信协议、通信方式和程序设计等几方面讨论了提高网络实时性、可靠性的解决策略，并给出了网络Socket编程以及组播通信的实现代码。试验证明，本系统具有实时性和同步性强、数据传榆的可靠性高等特点。     

基于持续创新能力的汽车产业并购整合模拟

中国汽车产业并购整合的核心问题之一是如何有效提升持续创新能力。通过运用动态战略地图方法,构建了基于持续创新能力的中国汽车产业并购整合模型,并在验证模型的有效性的基础上,对产学研合作力度、市场集中度和污染排放因子进行动态模拟研究。模拟结果表明:适度的产学研合作力度能够有效提升持续创新能力;而仅提高市场集中度难以显著提升持续创新能力;提高污染排放标准有利于提升持续创新能力,但边际增长效应呈现递减性。     

基于合同网和petri网的多预警机情报协同模型

随着作战环境的日益复杂,多预警机进行情报协同成为必然趋势,而如何对参与情报协同的各预警机进行实时的动态任务分配以使系统整体效能最大化成为亟待解决的课题。基于此,首先,根据部队指挥体制具有层次结构的特点,结合集中式与分布式任务分配的优点,设计了混合式情报协同体系结构,并对系统的相关元素进行了建模;然后,提出用合同网解决各预警机间任务的动态协调问题,用petri网模型去捕获合同网协议中管理者和投标者间的相互关系:招标者需求petri网可以计算每个子任务的预期时间,合同评估petri网可以评估合同的可行性及最优性,合同授予petri网可以自动将最优合同授予相应的投标者;最后,通过仿真验证了模型的有效性。     

基于Polycycle信号的UWB正交脉冲序列设计

正交脉冲的产生是超宽带无线应用中的关键技术, 采用Hermite 矩阵特征向量分解方法, 提出了一种基于Polycycle信号的UWB 正交脉冲序列设计方法. 该方法产生的正交成形脉冲功率谱密度分布符合FCC关于室内和室外UWB应用的辐射限制, 有较高的频谱利用率, 脉冲函数自相关性强, 互相关性弱, 利于多址检测. 最后, 分析了2PPM-THMA UWB系统的传输性能, 仿真结果表明正交成形脉冲抗多用户干扰能力优于Scholtz脉冲.