基于三次样条函数的激光雷达数据可视化插值法

传统的可视化软件与方法不能够准确地反映受大气湍流以及大气边界层影响的大气参数的细节信息,难以实现连续性的大气参数演变过程.提出了一种基于三次样条函数的激光雷达数据可视化插值法.分析了激光雷达数据的离散型特点,确定影响大气激光雷达数据可视化图形的关键因素,利用一定大气范围内的观测数据相互影响的关系,结合三次样条插值函数对插值数据进行修正并拟合观测数据的整体变化趋势.实验结果表明,该方法能够提高离散激光雷达数据间插值数据的准确性与可视化图形的平滑性,为激光雷达数据分析提供了有力手段.     

呼和浩特地区大气电场预警系统预警效果评估

根据雷暴云过程中大气电场特征,基于TS评分标准量化大气电场预警系统预警准确率、空报率和误报率的评价体系.对内蒙古呼和浩特地区2018-2019年大气电场预警系统运行数据进行处理,并利用TS评分对大气电场预警效果进行评估.结果表明,呼和浩特地区的大气电场预警系统预警效果TS评分在0.17～0.39之间,在呼和浩特不同站点...     

物料自动化输送系统实时可视化故障预警技术

为了解决故障处理滞后、复杂故障难以溯源以及故障预警人机交互不佳等问题,开发一种制造物联环境下的多源数据实时驱动的故障预警三维可视化技术。建立以该技术实现的系统模型和流程机制,提出了基于复杂事件处理的故障识别方法并与三维可视化镜像模型组建技术相结合,实现故障预警深度可视化交互。以典型数字化车间物料输送系统为研究对象,从复杂故障动态识别与故障预警三维可视化交互两个关键技术方面设计系统实现该方案。该技术已应用于某电表自动化检定系统,并取得了良好的效果。     

湖州气象图形可视化软件的设计与实现

气象信息图形可视化软件实现了对气象监测信息(自动气象站数据和新一代多普勒雷达数据)以及气象预测信息的图形可视化。文章阐述了该软件的模块化结构设计的过程,解析了其关键性技术,并展示了该软件的主要功能和产品结果。该软件使得气象预报员能更直观地了解当前的气象信息、理解大气演变及其变化趋势,进而提高应对灾害性天气的预报和预警水平。     

三种插值方法在中国海域海浪数据处理中的应用

插值方法是海洋学中常用的数据处理手段。由于气象观测站,海洋测站分布稀疏,数据获取周期长、代价大,插值处理成了应对海洋数据稀缺的重要手段。现行的插值方式多是基于Tyler展式和误差最小原理,这些方案保证了数据在插值处理后在原始网格点保持不变,可以保证在网格内光滑的性质。较为常见的插值方案包括牛顿内插法、拉格朗日插值法、局部多项式法、克里金插值法、线性插值三角网法等。文章基于WW3模式的海浪数据,采用局部多项式法、克里金插值法、线性插值三角网法等三种方法,对该海浪数据进行插值,并对比了三者的插值效果,结果表明线性插值三角网法对边界和岸界处理明显优于局部多项式法、克里金插值法。     

基于Tecplot的飞行器有限元图形处理技术

这里采用数据结构理论探讨了一种基于C Builder界面下的计算机网格图形数据转换实现方法,并设计开发了一个有限元前置数据格式转换的人机交互式应用程序。应用响应面插值理论,建立了空间有限元网格内点函数的插值算法,获得的空间响应面节点函数数据可直接应用Tec-plot软件进行复杂函数显示,有效的实现了有限元后置结果可视化处理。     

复合式图像监测技术在井下测量中的应用

煤矿井下的空间变形是煤矿开采过程普遍存在的一种现象,即时对巷道变形预警可以保证煤矿井下安全生产,考虑到井下巷道中光源色温、光线照度等条件限制,以及井下作业环境粉尘较大,会造成获取的井下巷道图像失真甚至无法获取有效信息。本系统采用双目视觉和激光测距相结合的方法来提高井下空间可视化环境的测量效果,通过数据比较实现处理和分析图像,可以长时间、精确地、非接触地进行井下巷道变形和围岩形貌的测量。     

坡口对接焊缝图像数据分析及修正研究

针对坡口对接焊缝图像的特点,采取灰度形态学闭运算、二值化和Canny算子对图像进行边缘检测,利用最小二乘法拟合得到边缘图像方程来获得焊缝宽度和深度信息。因为焊点的噪声使得图像处理中的焊缝边缘定位出现了异常,所以数据中出现了失真数据,针对数据中出现的失真数据利用插值算法剔除伪数据,最后采用三次样条插值对数据进行修正得到比较平滑、具有一阶连续导数的插值曲线,较好地实现了对于伪数据点的修正。该研究对于工程实践具有一定的实用性。     

平面二次包络环面蜗轮副的实体重构

对颊平面二次包络环面蜗轮传动副的三坐标测量数据采用几种插值方法实测数据的插值,并进行比较分析,确定了适合平面平面二次包络环面蜗轮传动副三维测量数据插值的方法,实现其三维实体的可视化,为平面二次包络环面蜗轮传动副的误差分析及误差控制提供依据。     

雷达结构协同设计中的CAE计算结果可视化技术研究

CAE计算结果可视化技术是指对工程分析软件的计算结果数据进行轻量化处理后,对数据单元进行解析、重构,脱离软件环境并发布。文中阐述了CAE技术的相关概念,结合雷达结构协同设计技术,以HyperW orks数据为例,提出了数据解析、再造、赋值与显示的方法,开发了功能上涵盖支持Anasys、HyperW orks、Flotherm等主流工程分析软件计算结果的可视化模块,并成功集成到雷达结构协同设计平台中,实现了CAD/CAE协同中CAE计算结果可视化的实时发布。     

空压机性能试验结果计算中有关图,表数据的处理

根据 GB3853-83（一般用容积式空气压缩机试验方法）用计算机对空压机的试验结果进行计算时,会遇到诸如空气饱和水蒸汽压力、密度、相对湿度、喷嘴系数等图表的处理问题。目前常用的处理方法有两种〔1,2,3,4〕:其一是用手工在有关图表上查取所需数据,然后输入计算机进行运算;其二是将这些图表给出的离散数据全部存贮到计算机中,再用插值的方法计算出结果。前者简单明了,但手工处理速度太慢,与计算机的高速运算不相协调,在某种意义上说失去了计算机的优越性。后者虽克服了前者的缺点,但需占用计算机的大量内存,从而影响了计算机能力的充分发挥。     

基于HRIS图像数据特征的畸变像元相关校正

说明了HRIS相邻光谱通道图像数据具有高度的相关性,提出了基于这种特性和数据插值的畸变像元相关校正方法,该方法分为两个步骤,第一步,利用图像相关性对图像中的畸变像元进行检测,目的在于减小图像数据的变化,减少运算时间;第二步,通过曲面拟合方法,对检测出的畸变像元强度进行校正。实验表明该校正方法,具有很好的效果,并应用到了实际的HRIS数据处理中。     

基于Matlab的航道疏浚数据可视化研究

数据可视化是将多维数据以图形、图像方式显示,拓宽了传统图标的功能,提高了人们对数据的处理及解释能力,为更好地利用数据奠定了基础。从航道疏浚测试数据可视化需求出发,分析了基于Matlab的数据可视化方法,并以曹妃甸区海图为例,进行了以先进行定深挖再平挖的疏浚工艺数据可视化仿真。并讨论了如何利用VC++和数据库技术建立航道疏浚测试数据可视化管理高效、系统的方法,为快捷、准确、系统地对测试数据进行判断提供了方法。     

基于Matlab的航道疏浚数据可视化研究

数据可视化是将多维数据以图形、图像方式显示,拓宽了传统图标的功能,提高了人们对数据的处理及解释能力,为更好地利用数据奠定了基础。从航道疏浚测试数据可视化需求出发,分析了基于Matlab的数据可视化方法,并以曹妃甸区海图为例,进行了以先进行定深挖再平挖的疏浚工艺数据可视化仿真。并讨论了如何利用VC++和数据库技术建立航道疏浚测试数据可视化管理高效、系统的方法,为快捷、准确、系统地对测试数据进行判断提供了方法。     

无人机大气环境检测系统设计

随着工业化进程的发展,大气质量每况愈下,环境污染日益严重。目前常规的大气检测手段主要针对地面的大气环境,难以检测垂直方向污染源,同时也无法应对紧急环境检测,采用无人机大气检测可以解决此类问题。本文主要介绍了一套针对大气环境的无人机检测系统,该系统搭载摄像头与多枚气体传感器,可对大气中SO₂、 NO₃、 PM2.5等多项数据进行检测,记录每组数据的收集时间、经纬度、垂直高度等信息,为环保部门后期决策提供重要数据。     

EXCEL在四杆机构分析与设计中的应用

利用EXCEL软件的数学运算和图形可视化处理等功能，通过实例，对四杆机构进行分析与综合，并使其结果可视化。使对机构运动的分析直观化、简单化、精确化，并且不用编程，大大提高了机构的设计效率。     

总装生产进度数学模型的建模和分析

针对总装生产管理中可视化管理和数据化管理的需求,本文提出了一套可视化管理引导和数据化管理支撑的理论和实施方法,并阐述了在航天器总装生产过程中进度分析模型的应用效果。进度分析模型以总装生产过程关键KPI为基础,通过构造数学模型,对生产过程中相关数据进行可视化转换,建立具有监督、预测、预警等功能的进度分析模型。采用进度分析模型能够简化管理过程,明确管理目标,优化总装生产过程,对总装过程中的影响因素、影响程度和生产预测提供可视化管理和数据支撑。     

基于集成经验模态分解和极端梯度提升的雷电预警方法

地面大气电场的观测和研究对减少雷电灾害、保障航空航天活动具有重要的意义。传统雷电预警方法忽略了大气电场信号的振荡尺度特性导致检测概率低。从大气电场信号的非线性非平稳特征出发,提出一种基于集成经验模态分解(EEMD)和极端梯度提升(XGBoost)的雷电预警方法。该方法采用EEMD分解大气电场仪观测的电场信号,计算原始数据和各固有模态函数的样本熵,按随机分量、细节分量、趋势分量进行分类重构,分别提取重构分量的统计和自编码器特征,采用XGBoost算法建立雷电预警模型,并对各分量的分类器进行融合。利用大气电场仪和闪电定位系统观测数据进行了实验研究,分析了算法的性能,相对于普通投票决策方法,检测概率最高提高了4.8%,且虚警率降低5.2%～6.4%。     

城轨车辆轮对尺寸在线测量系统的研制

针对城轨车辆轮对测量费时费力的问题,基于激光轮廓扫描传感器技术,开发了一种城轨车辆轮对尺寸在线测量系统。系统采用将激光轮廓扫描仪和激光位移传感器布置在钢轨的内外两侧。将轮廓扫描仪发射的激光线投射到车轮踏面上,实时测量经过测量区域内的车轮踏面外轮廓,并对测量结果进行插值运算、数据平滑运算等算法处理,获得车辆轮对的轮缘高度、轮缘厚度、车轮直径等主要参数。通过对测量结果数据分析,该系统可以完成运行中地铁车辆轮对参数的自动测量。     

基于MPI的CAE分析数据并行读写研究

针对海量CAE分析数据无法流畅可视化处理的问题,介绍了一种适合于工程分析数据高效存储与并行读写的数据存储格式HDF5。在此基础上,基于MPI并行编程环境实现对海量CAE分析数据的并行读写访问。在SGI大型并行机上的实例验证表明,与传统的单进程串行读写过程相比,基于MPI对HDF5文件系统进行多进程并行访问,可以大大提高读写过程的速度与效率,特别适合于海量CAE分析数据的可视化处理。