柔软物体力触觉形变模型验证系统

为了验证柔性物体力-形变模型的合理性,构建了基于CC2531芯片的无线数据收发平台、力传感器测量平台和FALCON手控器位移测量平台的力-形变模型验证系统。以新鲜猪肝脏为实验对象,研究了弹性形变实验和穿刺实验的作用力与位移之间的关系;以力-形变测量数据为基础,进行了参数验证校调。仿真实验结果表明:模型中力-形变特性与实际测量值保持一致。该系统能广泛应用于柔性物体力-形变模型验证,对于促进力触觉虚拟医学仿真系统的发展具有重要意义。     

Approximation for the departure process of a queue in a network

A simple renewal process is identified to approximate the complex departure process of a queue often found in queueing network models. The arrival process to the queue is the superposition or merging of several independent component-renewal processes that are approximations of departure processes from other queues and external arrival processes; there is a single server with exponential service times, and the waiting space is infinite. The departure process of this queue is of interest because it is the arrival process to other queues in the network. The approximation proposed is a hybrid; the mean and variance of the approximating departure intervals is a weighted average of those determined by basic methods in Whitt [41] with the weighting function empirically determined using simulation. Tandem queueing systems with superposition arrival processes and exponential service times are used to evaluate the approximation. The departure process of the first queue in the tandem is approximated by a renewal process, the tandem system is replaced by two independent queues, and the second queue is solved analytically. When compared to simulation estimates, the average absolute error in hybrid approximations of the expected number in the second queue is 6%, a significant improvement over 22–41% in the basic methods.     

应用多窗口技术实现舰载火控系统人机接口

人机接口设计的好坏关系到系统的成败,对于各种作战系统更是如此。在给定的原则下,讨论应用Ｗｉｎｄｏｗｓ多窗口技术实现舰载火控系统人机接口的方法,内容包括屏幕组织,人机交互控制及数据输入控制等。基于这些方法所建立的模拟系统的成功表明了其可行性和有效性     

一种基于CORBA及互操作协议的分布仿真基础支撑平台实现方法

为解决现有RTI服务器在大规模仿真中容易成为影响系统效率的瓶颈、仿真规模受到限制的问题,提出了一种基于CORBA及互操作协议的层次式分布仿真运行支撑环境(RTI)实现方法,阐述了盟员、局部RTI服务器及中心RTI服务器的部署方式,给出了基于CORBA及内部互操作协议的层次式RTI的工作流程。既解决了大规模仿真中集中式及功能分布式RTI服务器的瓶颈问题,减少了全局操作的延迟,也为各仿真盟员的时空一致性提供了保障。     

虚拟演播室系统中的无限蓝箱技术

虚拟演播室是虚拟现实技术在电视制作领域中的一项崭新应用。无限蓝箱技术通过外部生成的键信号,将前景视频图像中非蓝箱内的景物滤除,使摄像机的运动可以不受实际蓝箱尺寸的限制。针对任意形状的蓝箱结构和摄像机的任意自由度运动,提出了虚拟演播室系统中通用的无限蓝箱算法,该算法根据蓝箱实际的透视投影变换过程,精确提取蓝箱区域,生成色键信号。实验结果证明,该算法生成的色键区域精确、计算简单、通用性强,很好地满足了虚拟演播室系统的要求。     

并行科学计算应用的动态I/O模式分析

设计高性能并行文件系统的关键前提是对 Ｉ／ Ｏ 访问模式的分析和研究。并行文件系统的界面、组织结构、ｃａｃｈｅ 预取算法等都与具体应用的 Ｉ／ Ｏ 模式紧密相关。目前，大多数对 Ｉ／ Ｏ 模式的分析局限于其静态模式，而动态 Ｉ／ Ｏ 模式对并行文件系统的设计至关重要。本文通过分析并行科学计算应用的动态 Ｉ／ Ｏ 访问模式，总结出科学计算应用在访问数据量、时间间隔、访问顺序性等空间、时间上的一般访问特性，并在此基础上提出设计面向并行科学计算应用的并行文件系统应考虑的因素。     

轰炸瞄准具真空速计算机构的仿真

应用基于动态基点测量的数字式自适应补偿技术,消除了各种干扰因素对供电电压的影响,使真空速的数字量驱动信号自动适应供电电压的变化,实现了轰炸瞄准具真空速传感装置的精确模拟;用表征真空速的数字量驱动信号,取代原实装设备的模拟量电压驱动信号供给计算机构,并使仿真信号与实装模拟信号兼容.仿真结果和实际应用表明,该系统具有仿真精度高、稳定性好等特点,能广泛地应用于领航轰炸模拟器的瞄准具上.     

一种无人战斗机系统使用保障费用分析方法

基于无人战斗机系统在使用保障上的特点,通过对有人战斗机使用保障费用模型进行合理改造,使其能适用于无人战斗机的使用保障费用分析。经过改造的模型具有结构清晰、概念明确的特点。适合在飞机总体设计阶段用于全寿命周期的费用估算以及飞机的费效分析和综合优化设计。通过与有人战斗机的使用保障费用进行对比计算表明,无人战斗机系统的使用保障费用具有明显的经济优势。     

智能搜救机器人在障碍地形的自主构型规划

为了解决带有辅助摆臂的智能搜救机器人自动规划构型以实现自主越障的难题,提出一种能够适应复杂地面形状的搜救机器人越障构型规划新方法,其核心是一种高适应性、高效率的机器人姿态预测算法。通过将地形表示为离散的点集,建立了搜救机器人的单侧姿态预测数学模型;进一步提出了快速求解该问题的算法,每秒可预测1 000～1 500个姿态。基于此,设计了机器人越障过程中状态、动作的评价指标,运用动态规划算法与滚动优化思想构建了具有优化能力的、能够实时运行的构型规划器。仿真与实物实验的结果表明,该方法能够使机器人自主调整构型穿越复杂地形,且相较强化学习算法和人工操作具有更平稳的越障效果。     

适用于GPU处理的长更新周期卫星导航信号载波相位跟踪环路

针对短环路更新间隔下GPU处理效率受限而长更新间隔下传统跟踪环路在高动态场景下不稳健的这一矛盾,提出一种可适应高动态场景的长更新间隔载波相位跟踪算法,该算法设计了一种低复杂度线性调频信号参数估计方法,实现跟踪初始阶段多普勒及变化率的精确估计进而消除大部分信号动态,在跟踪过程中采用4阶卡尔曼滤波对残余信号相位及动态进行精细跟踪。经仿真验证,200 ms更新间隔下,可实现多普勒一次/二次变化率分别达800 Hz/s、64 Hz/s²正弦运动场景下载波相位的快速稳定跟踪,1次更新即可收敛,跟踪灵敏度低至23 d B-Hz,相位跟踪精度远优于传统3阶锁相环路。