基于共线和交叉点融合数据的高度计海况偏差参数模型的研究

海况偏差参数校正模型根据其采用的数据集可分为交叉点模型和共线模型,两者各有优劣。对交叉点和共线数据集进行融合建立融合数据集,并对融合数据集、交叉点数据集和共线数据集进行比对,结果表明：融合数据集具有时效性高、覆盖范围广、数据样本取值范围大的优点。其空间分辨率可以满足卫星雷达高度计观测需求。采用融合数据集计算得到模型的解释方差比其他两种高,说明该模型有效性更好。     

HY-2高度计海况偏差非参数估计模型研究

基于HY-2高度计数据,采用局部线性回归非参数估计方法,利用球谐核函数及局部可调带宽,对70和71周期的交叉点进行海况偏差非参数估计。依据解释方差、海况偏差与有效波高及风速的相关度和模型残差分析,检验评价模型。与相同数据集下的参数模型估计结果进行了分析比对,结果表明:所选定的非参数模型的海况偏差与有效波高和风速的相关度均处于较高水平,说明模型更为有效。在不同纬度段,非参数模型和参数模型各有所长,在北半球高纬度区域,非参数模型表现更优。     

雷达高度计海况偏差估计不同纬度区间参数模型研究

针对用传统的参数模型进行海况偏差估计存在较大误差的问题,提出一种分段建模的方法来改进对海况偏差的估计。根据全球范围内有效波高和风速的纬度方向分布,确定以20°为分段间隔,将全球划分为6个纬度区间。基于Jason-2高度计数据,根据泰勒展开,以有效波高和风速为变量,在各纬度区间分别构建海况偏差估计参数模型。用解释方差、拟合度和残差评价检验模型,并与传统参数模型的估计结果以及Jason-2高度计GDR中非参数估计结果进行了比对,结果表明:纬度分段参数模型的估计结果较之传统方法在各纬度区间均有提升,在低纬度区域尤为明显。在保证参数模型优势的同时达到了与非参数方法相当的估计精度。说明本文所建纬度分段参数模型能够有效提高全球范围内海况偏差的估计精度以及海表面高度的校正水平。     

双线性数据校正的多组分过程容错模型研究

可靠的测量数据是化工过程建模的关键.流程工业中的变量测量值不可避免带有误差.如果这些带有噪声误差的测量数据直接作为模型辨识的样本数据,由此得到的模型势必和真实流程模型大相径庭.本文提出了一种基于双线性数据校正的多组分过程容错建模方法,利用双线性数据校正方法来对测量数据进行预处理,然后再将协调结果和其他的测量数据一起作为模型辨识的输入,从而减少测量数据误差对于过程建模的影响.等离子裂解煤制乙炔气体分离工段的仿真结果证明了该方法的优越性.     

L波段海上浮标通信信道传播特性研究

分析了基于L波段浮标海上通信的链路传输损耗特性,以模拟动态海浪曲线为基础,结合射线追踪与数值分析思想,建立了适用于不同海况等级的信道冲激响应模型,给出了信道反射点数目与功率的累积分布概率曲线,最后以浮标-卫星与浮标-舰船两种链路为例,仿真得到了不同海况下的误码率曲线,并与传统两径信道与高斯白噪声信道结果进行对比。分析结果表明,海况恶劣程度与入射波仰角大小对链路误码率影响显著,传统两径模型不足以描述其传播特性,该研究对实际浮标通信链路预算具有重要意义。     

基于输出误差模型优化的甲板运动预报算法研究

本文提出了一种适用于多种复杂海况的大型舰船甲板运动预报方法,目的在于提高算法对不同海域复杂海况的适用性,以及对甲板运动模型的辨识精度与预报精度。该方法通过将量测数据的时间滞后处理引入输出误差模型来描述甲板运动的动力学模型,引入定阶准则确定了模型最优阶数数对。在此基础上应用了辅助模型递推最小二乘算法进行系统参数辨识并估计输出误差模型中的状态变量。实验结果表明,本文所提出的预报方法在系统参数辨识阶段可以将递推最小二乘算法的辨识精度提高5.13%,并且在预报阶段可以有效地将甲板运动的幅值与相位预测精度提高3.17%。该方法在复杂海况下具备良好的预测性能,适用于大型舰船甲板运动预报。     

基于GTST-DMLD的装备RMS综合仿真研究

装备的RMS是装备的重要设计参数,是影响战备完好和全寿命周期费用的关键因素.针对现有RMS仿真方法中存在的问题,以GTST-DMLD作为建模工具,建立起装备功能、装备构成、维修保障系统三者之间关系的描述模型,将其作为装备RMS综合仿真模型的重要组成部分,用于描述部件故障对任务执行的影响和故障部件维修对保障资源的需求.从任务成功的角度出发,构造了基于GTST-DMLD的装备RMS综合仿真模型,制定了仿真流程和仿真算法.以舰船推进系统为例,建立起舰船推进系统的GTST-DMLD描述模型并进行了软件设计,通过仿真试验,得到了反映舰船推进系统RMS设计特性的统计值.GTST-DMLD的引入为构造大型复杂装备的RMS综合仿真系统提供了简单易行的方法,对于RMS指标设计的优化有重要的现实意义.     

一种新的结合图像梯度的局部活动轮廓模型

基于区域的局部二值拟合模型只考虑图像灰度的平均值统计信息,然而由于图像中的噪声改变了图像的灰度分布,该类方法对于包含大量噪声的图像往往很难获得理想的效果。为了提高模型对于噪声的鲁棒性,提出了一种结合图像统计信息和梯度信息的局部活动轮廓模型。该模型在图像灰度的统计信息的基础上,加入图像梯度信息,分别构造以高斯函数为核函数的局部二值灰度拟合能量和局部二值梯度拟合能量,得到最终的能量泛函,并通过最小化该能量函数,驱使活动轮廓向目标边缘演化。实验结果表明,基于图像灰度和梯度的局部活动轮廓模型能够有效克服图像中弱边缘以及强噪声对于分割结果的影响,其分割精度高于同类方法。     

一种基于ARIMA和LSTM的民航旅客订座组合预测模型

针对民航旅客订座预测问题,提出一种组合预测模型。首先,根据订座特性,设计缺失值、噪声数据预处理方法,使得历史订座数据得到有效校正。然后,为了提高预测准确性,建立自回归求积移动平均模型（ARIMA）以及基于特征选取长短时记忆网络（LSTM）的组合预测模型,并利用某航空公司实际订座数据,将该组合模型应用于旅客订座预测场景中,实验结果表明,本文提出的组合模型的MAE值、RMSE值均小于2个单项模型,预测结果更准确。     

卫星影像大气校正中气溶胶模型的影响分析-以天津地区为例

基于大气校正中常用的大气辐射传输模拟软件6S模型,探讨了不同气溶胶模型对卫星影像大气校正的影响及其适用性问题。选取我国环境小卫星星座HJ\|1的CCD传感器数据,以天津地区大气污染和较清洁条件下的卫星影像为例,基于6S进行大气校正,定量估算了气溶胶模型选取对大气校正精度的影响。与此同时,通过地面太阳-天空辐射计实测,获得研究区域整层大气气溶胶参数进行大气校正,并与基于气溶胶模型的校正结果进行对比,得到以下结论:①6S气溶胶模型中,大陆型与海洋型的校正结果比较接近,而城市型气溶胶模型由于含有较高的煤烟成分比例,其校正结果与前两种相差较大;②天津地区在大气污染情况下,适合应用大陆型气溶胶模型进行大气校正,而在大气较清洁的情况下可选择海洋型气溶胶模型。
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Impacts of altimeter corrections on local linear sea level trends around Taiwan

Multi-mission altimeter measurements from TOPEX, Jason-1, and Jason-2 satellite altimetry over the 1993–2009 time span are used to characterize the local linear sea level trend (LSLT) around Taiwan. The results show that the long-term changes of default geophysical and range corrections, i.e. the inverted barometer correction, wet tropospheric correction, and sea state bias correction, have significant impacts on the determination of local LSLT. The trend of default corrections contribute more than 1.4 mm year^?1 along the coastline of China mainland and 2.1 mm year^?1 to local LSLT in the Taiwan Strait. The default-corrected altimetric data exhibit highest and lowest local LSLTs in the southeast and northwest of Taiwan, respectively. The regional LSLTs of 3.8 mm year^?1 and 4.6 mm year^?1 are estimated from the default-corrected and uncorrected altimetric data in the study area, respectively.     

一种多结构数据的同步拟合方法

计算机视觉领域,多结构模型参数的提取是一个常见任务。传统的提取算法一般先对输入数据集进行分类,然后通过对相关数据类的拟合获得对模型集参数的估计。然而,由于模型集未知,对如何实现数据集的准确划分一直是一个难点。针对这个问题,借鉴免疫系统识别抗原产生抗体的工作机理,提出了一种启发式的鲁棒回归分析方法。该方法将数据集的分类过程设计成一个逐步精确化的逼近过程：先通过随机抽样模型对数据集进行粗略划分,然后利用单模型鲁棒回归方法对各数据类中的优势数据进行尝试建模,以获得更好的模型估计。接着以此模型为基础重新对数据集进行划分,以提高分类的准确性。通过这种“分类”、“提纯”、“再分类”、“再提纯”的反复尝试,逐步逼近准确的数据类划分,同时得到模型集的准确解。仿真结果表明,该方法计算时间少,数据分类准确率高,具有较强的多结构模型参数提取能力。     

基于二维自动主动形状模型的椎间盘核磁共振图像分割算法

针对椎间盘手动建模主观耗时以及现有分割方法不够准确的问题,提出了一种二维自动主动形状模型(2D-AASM)方法,由基于最小描述长度的椎间盘自动统计形状建模、二维局部梯度建模和分割三部分组成。将25组脊柱核磁共振图像(MRI)的椎间盘专家分割结果作为训练集,采用基于最小描述长度的方法确定点对应关系,建立椎间盘T4-5的统计形状模型和二维局部梯度模型,生成形状模型的方差和目标函数值均小于手工和弧长参数方法。模型建立后,通过3组脊柱MRI数据测试提出的分割方法,与传统主动形状模型（ASM）和加入一维局部梯度模型的ASM方法相比,其分割结果具有更高的戴斯系数值,更低的过分割率和欠分割率。实验结果表明,所提方法建立的模型更准确,分割结果更精确。     

Mediterranean Balloon Experiment: ocean wind speed sensing from the stratosphere, using GPS reflections

The MEditerranean Balloon EXperiment (MEBEX), conducted in August 99 from the middle-up stratosphere, was designed to assess the wind retrieval sensitivity of Global Navigation Satellite Systems Reflections (GNSSR) technology from high altitudes. Global Positioning System reflected signals (GPSR) collected at altitudes around 37 km with a dedicated receiver have been inverted to mean square slopes (MSS) of the sea surface and wind speeds. The theoretical tool to interpret the geophysical parameters was a bistatic model, which also depends on geometrical parameters. The results have been analyzed in terms of internal consistency, repeatability and geometry-dependent performance. In addition, wind velocities have been compared to independent measurements by QuikSCAT, TOPEX, ERS/RA and a Radio Sonde, with an agreement better than 2 m/s. A Numerical Weather Prediction Model (NWPM, the MM5 mesoscale forecast model) has also been used for comparison with varying results during the experiment. The conclusion of this study confirms the capability of high altitude GPSR/Delay-map receivers with low gain antennas to infer surface winds.     

一种基于P2DHMT的小波域图像去噪算法

文章提出了一种基于小波域伪二维隐Markov树(P2DHMT)的图像的滤波新方法。首先建立了小波域的伪2DHMT模型,给出了基于EM、Baum-Welch等算法的模型参数估计方法;其次提出了一种基于最大后验概率准则的P2DHMT最优图像滤波算法;最后给出了图像去噪算法的实现过程。实验结果表明该方法可以在保存图像细节特征的情况下有效地抑制图像的噪声。     

基于自适应互补滤波的四旋翼飞行器姿态解算

在四旋翼无人机中,姿态传感器采用捷联式惯导惯性检测单元(IMU),其中包括加速度计、陀螺仪、电子罗盘和空气压力高度计.这些传感器在工作过程中存在温度漂移以及噪声干扰,为了得到准确的姿态数据,首先建立了传感器四元数模型,在频域中设计互补滤波器,并设计了PI自适应补偿系数,对传感器数据进行融合、补偿和修正,有效地避免了系统模型误差对姿态估计的影响.修正后的角速度通过一阶龙格-库塔法、四元数算法完成飞行器的姿态解算.传统互补滤波器在噪声大时滤波效果不理想,故加入PI控制,形成一种效果更好的自适应滤波算法,根据仿真结果,该算法滤波后的信号比传统互补滤波的结果更加平滑,更接近理想波形.     

基于改进GA-BP-MC神经网络的人体三维尺寸预测

平面图像由于缺少深度信息从而难以从中获取人体的三维尺寸信息,传统线性回归方法拟合的尺寸信息为该人体所属阈值区间的均值,由于忽视了人体自身的异构性,导致拟合的尺寸误差较大。采用模型重建的方法,可以提高尺寸获取的精度。但是,利用深度神经网络的方法由于计算量与参数规模较大,难以部署到移动终端中。因此,提出了基于改进GA-BP-MC神经网络的人体三维尺寸预测模型UGA-BP-MC,通过改进自适应交叉、变异概率优化的遗传算法（UGA）对BP网络的结构、权值和阈值进行优化,然后采用马尔科夫残差模型对UGA-BP模型输出值进行修正。最后通过工程实例对210组样本进行数据对比分析发现,相对于超椭圆曲线法、多元函数模型和GA-BP模型,UGA-BP-MC预测值的平均误差分别减少了2.8 cm, 1.62 cm和0.94 cm。     

Curvature and entropy based wall boundary condition for the high order spectral volume Euler solver

A curvature and entropy based wall boundary condition is implemented in the high order spectral volume (SV) context. This method borrows ideas from the “curvature-corrected symmetry technique” developed by (Dadone A, Grossman B. Surface Boundary Conditions for Compressible Flows. AIAA J 1994; 32(2): 285–93), for a low order structured grid Euler solver. After numerically obtaining the curvature, the right state (by convention, the left state is inside the computational domain and the right state lies outside of the computational domain) face pressure values are obtained by solving a linearised system of equations. This is unlike that of the lower order finite volume and difference simulations, wherein the right state face values are trivial to obtain. The right state face density values are then obtained by enforcing entropy conservation. Accuracy studies show that simulations performed by employing the new boundary conditions deliver much more accurate results than the ones which employ traditional boundary conditions, while at the same time asymptotically reaching the desired order of accuracy. Numerical results for two-dimensional inviscid flows around the NACA0012 airfoil and over a bump with the new boundary condition showed dramatic improvements over those with the conventional approach. In all cases and orders, spurious entropy productions with the new boundary treatment are significantly reduced. In general, the numerical results are very promising and indicate that the approach has a great potential for 3D high order simulations.