铁路仿真通用三维可视化系统建模研究

铁路仿真通用三维可视化系统是一个通用可视化平台,用户以三维漫游的方式查看铁路仿真数据。在分析仿真业务需要和铁路三维场景的数据特性的基础上,本文对系统建模进行研究,设计了系统框架和模块,给出了三维场景漫游控制流程。实验室初步试验证明,这个概要模型时可行的。     

卫星可视化仿真与跟踪

系统仿真是第二次世界大战后发展起来的一门新技术,目前已广泛应用于工程与非工程的不同领域,它与航天技术关系尤为密切。卫星仿真跟踪系统是天体力学、计算机图形学和数据库技术、软件工程等的交叉综合应用;包括地球模型构造,地球数据库和卫星数据库的建立;系统需要卫星地面接收站的硬件支持,同时加密解密算法的研究对于卫星数据的获取是不可缺少的条件。     

油田事故应急救援可视化决策支持系统

针对现行油田事故应急救援机制的不足,基于WebGIS技术构建一个油田事故应急救援可视化决策支持系统,通过网络实现各级应急救援指挥机构异地统一指挥、协同救援,提供全方位、可视化、高效的应急救援信息服务与决策支持,以提高应急救援的科学性和时效性。给出系统的体系结构与功能设计及关键技术实现,包括客户端与服务器的通信、地图的加载与显示、救援最优路径算法模型。     

卫星可视化仿真与跟踪概论

系统仿真是第二次世界大战后发展起来的一门新技术．目前已广泛应用于工程与非工程的不同领域．它与航天技术的关系尤为密切。卫星仿真跟踪系统是天体力学、计算机图形学和数据库技术、软件工程等的交叉综合应用：包括地球模型构造．地球数据库和卫星数据库的建立：系统需要卫星地面接收站的硬件支持．同时加密解密算法的研究对于卫星数据的获取是不可或缺的条件。     

连续交通流可视化仿真

在大型城市的交通态势模拟中,宏观模型相比于微观模型,具有效率高,物理意义明确的优点,但缺乏车辆在各个时刻的细节描述。为了使宏观模型的交通模拟的显示更加直观,结合微观模型的更新方式,提出了基于宏观模型的可视化方法。通过道路上的车辆初始密度得到所有车辆的初始位置和速度;根据宏观路段速度更新车辆信息,使得宏观路段密度值与微观车辆所构成的车辆流密度相符。该方法能够给出宏观模型中车辆在各个时刻的运动情况,并添加了微观上的细节。以实例证明了该方法的可行性。     

外弹道可视化仿真研究与实现

当前对于炮弹外弹道的研究主要以数据处理分析为主,缺乏以动态实时直观的仿真方式对外弹道进行分析和处理。在介绍了外弹道数学模型,分析了各种数值仿真方法的基础上,通过构建基于OpenGL的三维视景仿真环境和基于Matlab的二、三维坐标轴,实现了基于数值仿真实时驱动的弹道可视化仿真平台,借助此平台对炮弹的飞行轨迹、实时运动姿态及落点散布进行了仿真验证和分析,得到了不同风速对炮弹飞行轨迹的影响程度。     

直升机三维航迹规划与可视化仿真

针对目前大多数航迹规划研究中航迹规划结果直观性较差的问题,以直升机为对象,在对数字地图预处理的基础上规划其最优三维航迹．以建模工具Creator和开发工具Vega为平台,完成对地形地貌场景的三维建模及整个视景仿真系统的构建,并在此基础上利用VegaAPI和VC＋＋实现满足实时性要求的规划航迹三维可视化仿真演示．该系统为航迹规划和完整的视景演示提供有效方法和步骤．     

虚拟现实语言VRML与仿真结果可视化

介绍了虚拟现实语言ＶＲＭＬ的功能及在计算机仿真结果可视化中的应用。讨论了在动态系统仿真软件Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中生成的三维仿真结果到ＶＲＭＬ２．０场景数据的转换,及场景文件的自动生成问题,实现了在浏览器中对三维仿真数据的直观显示、观察和理解。     

起重机吊重系统状态观测器设计与仿真

针对工程实际中起重机吊重摆角和摆角角速度不易直接测量的问题,利用小车位置信息设计了状态观测器,对吊重摆角和摆角角速度信息进行估计。通过引入观测器输出与小车吊重系统输出之间的差值并经过观测器的增益向量调节送至观测器的输入端,合理配置观测器的极点,实现观测器对摆角和摆角角速度稳定、快速估计。仿真研究表明:基于状态估计的吊重摆角信息获取方法可行,观测器能在2s内实现在线观测,而且具有较强的鲁棒性;随着极点的增大,观测器对吊重和绳长的变化具有更宽的适应范围,但极点过大时,估计误差会出现上冲或下冲的现象;观测器对绳长的变化始终比对吊重的变化更敏感。     

双吊具欠驱动桥吊的建模与仿真

较之于传统的单吊具桥吊,双起升双吊具桥吊是一种新型高效集装箱装卸机械,但其本质上是一类复杂的欠驱动非线性系统,其建模和控制方法存在较大难度。利用拉格朗日分析方法和仿真手段对双起升双吊具桥吊的动力学特性进行了研究,分析了吊绳长度和负载变化对桥吊动态特性的影响,以及作业环境中的摩擦力和空气阻力对模型特性的影响;建立了双起升双吊具桥吊的动力学模型,并进行了简化。最后,仿真研究为验证双起升双吊具桥吊的动力学模型的正确性提供了依据。     

应用平行坐标系进行可视化优化设计

应用可视化方法进行化工过程优化设计：应用平行坐标系进行多维矢量可视化,并在此基础上提出了一种在n维空间用于多维矢量线性回归的“扫描线”算法。在优化问题中该算法可以将问题简化到一或二维,从而以二到三维笛卡尔坐标为基础的传统可视化方法可用于优化设计。将这种方法与遗传算法相结合,不仅可以得到较好的优化结果,还可得到一些“额外信息”以使用户理解基于可视化的优化设计过程并接受该结果。     

仿真可视化接口的研究

将可视化部分与仿真系统分离,形成独立的可视化平台,可以提高可视化系统开发效率和使用效果。该文研究了仿真系统与可视化平台的接口,提出了可视化数据的基本要素,并通过扩充、VRML的网络支持功能实现了一个简单的通用可视化平台。     

可视化仿真及其应用综述

对可视化仿真的两项关键技术：科学计算可视化（Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，缩写Ｖｉｓｃ）和图形用户界面（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｕｓｅｒ′ｓ Ｉｎｔｅｒｆａｅ，缩写ＧＵＩ）的研究现状进行了综述。指出了实现可视化仿真技术的功能要求和存在问题，提出了一个实用的可视化仿真计算机系统的实现方案。     

舰载机飞行仿真可视化研究

航空母舰的研究主要分布在舰载机的起降方式及飞行甲板的布置上,仅仅通过理论分析这些过程是很难发现问题的,提出了飞行可视化研究;基于高层体系结构(HLA)仿真平台搭建整个舰载机的飞行仿真系统,并利用MultiGen Creator/ Vega和VC 的虚拟现实仿真平台实现了舰载机飞行仿真全过程的可视化,论述了多自由度(DOF)三维模型的建立、视景仿真系统的软件设计、坐标转换、数据平滑等关键技术,给出了三维仿真结果.应用结果表明,该仿真系统结构合理可靠,可逼真地演示舰载机的整个飞行过程,成为验证舰载机的调度、导引、控制等算法的正确性和有效性的有效手段.     

仿真结果的可视化研究

本文介绍了一体化软件支撑系统的图形生成与分析子系统的功能，设计原则及设计思想。详细介绍了孩子系统实现方法，孩子系统为用户建立了方便，灵活，有效的仿真结果分析处理环境，把仿真中产生的结果数据变为直观的图形曲线，并提供了常用的分析处理手段。     

水声信道盲均衡器优化设计与仿真

针对水声信道高速数据传输中的码间干扰问题,设计了一种基于小波包变换的分数间隔盲均衡器,优化均衡器性能,以提高水下通信质量。采用具有过采样性质的分数间隔均衡器,减少了波特间隔均衡器常数模算法(CMA)的稳态误差,又加快了其收敛速度;并利用去相关性较强的小波包理论,进一步加快了分数间隔盲均衡器算法(FSE-CMA)和小波分数间隔均衡器算法(WT-FSE-CMA)的收敛速度。水声信道的仿真结果,验证了该均衡器的良好性能。     

水声信道盲均衡器优化设计与仿真

针对水声信道高速数据传输中的码间干扰问题,设计了一种基于小波包变换的分数间隔盲均衡器,优化均衡器性能,以提高水下通信质量。采用具有过采样性质的分数间隔均衡器,减少了波特间隔均衡器常数模算法（CMA）的稳态误差,又加快了其收敛速度;并利用去相关性较强的小波包理论,进一步加快了分数间隔盲均衡器算法（FSE-CMA）和小波分数间隔均衡器算法（WT-FSE-CMA）的收敛速度。水声信道的仿真结果,验证了该均衡器的良好性能。     

Kalman滤波器的硬件优化设计与仿真

基于可重复配置硬件的现代设计技术,对Kalman滤波器的硬件实现进行了研究。应用FPGA硬件丰富、灵活以及并行运算的特点,根据"先时序后电路"的设计思想,采用自顶向下的同步设计方法进行了浮点Kalman滤波器的硬件设计。分析了Kalman滤波器的工作原理,并利用Intellectual Property(IP)核和分时复用技术对硬件结构进行了优化。最后以提高全球定位系统(GPS)精度为应用背景对所设计的滤波器进行仿真验证,Modelsim仿真实验结果表明,该浮点Kalman滤波器的硬件设计不但实时性高,而且节省资源,利于硬件实现,具有实际应用价值。     

车辆主动悬架优化设计与仿真分析

基于混合粒子群优化（Hybrid Particle Swarm Optimization,HPSO）算法设计了一种以降低车身加速度（BA）,悬架动行程（SWS）和轮胎动位移（DTD）为目标的车辆主动悬架线性最优控制器。建立了2自由度1/4车辆主动悬架动力学模型,运用混合粒子群优化算法对LQG控制器的权值矩阵进行优化求解,在Matlab/Simulink环境下,对不同工况下的车辆悬架进行了仿真分析。仿真结果表明,经过混合粒子群算法优化后的主动悬架在行驶平顺性和操纵稳定性上有所改善,并且优化后主动悬架性能指标BA,SWS和DTD的均方根值最大分别减少了22.56%,44.27%和19.75%。