融合Cox回归与维纳过程的设备状态评估方法

针对机场自助行李托运设备运行状态评估存在数据利用率低和预测精度不高的问题,提出一种融合Cox回归与维纳过程的设备状态评估方法;首先基于事件型数据构建多风险因素影响下的设备状态突变模型,又基于关键子系统的状态型数据构建设备状态渐变模型,提出了复合退化指标并基于维纳过程建立设备性能退化模型,得到设备整体的健康状态值并提出相应维修决策;利用商用模块化航空推进系统仿真数据集和自助行李托运设备运行监测数据对所提方法进行实验验证,结果表明融合Cox回归与维纳过程的设备状态评估方法提高了设备数据利用率和预测精度.     

目标感知事件驱动的滑行道冲突控制策略

为避免机场滑行道发生冲突,减轻管制员负荷,提出一种基于传感器网络的滑行道冲突控制策略.根据滑行道运行过程,利用Petri网建立传感器网络条件下的滑行道动态模型,并定义了滑行道运行控制规范,将滑行道冲突避免问题转化为状态禁止问题。针对状态禁止问题利用局部关联矩阵方法和逻辑互斥方法设计控制器,并提出基于变迁使能状态决策灯光控制指令的方法,利用助航灯光实现滑行道冲突避免和自动引导。最后通过实验仿真验证控制策略的有效性。     

交互分析模型在协作虚拟环境中实现动态兴趣管理

目前，许多传统的协作式虚拟环境应用主要采用Grid和Locale概念来实现虚拟环境中用户的兴趣管理．但是，当其应用在基于虚拟人的社交性协作仿真时，这些基于位置的兴趣管理方法具有一定的局限性．针对社交性协作仿真这一类虚拟环境应用，提出一种新的在协作虚拟环境中采用动态交互分析的兴趣管理模型．首先定义了兴趣网络和兴趣矩阵的概念；然后描述了交互分析方法，通过该方法来实时分析虚拟人的兴趣焦点；最后在该模型的基础上实现了一个原型虚拟环境系统，并演示了该模型在优化场景绘制和协同感知上的作用．     

基于SPICE二次开发的电路仿真软件的设计

提出了一种利用SPICE作为行为仿真模型来设计电路仿真软件的新颖方法,通过对SPICE在源码基础上的改造和扩充,将其作为仿真内核,并以COM组件的形式集成于多媒体虚拟环境中,成功解决了仿真技术与多媒体技术的融合设计问题,构建了一种智能电路仿真系统.测试结果与推广应用情况表明,系统具有良好的可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能,使用户能像操作真实实验一样来操作,从而达到良好的实验效果.     

基于装配技术的管网场景仿真系统研究

本文提出了一种基于装配技术的管网三维可视化的方法,分析并构建了管网场景仿真系统的功能模块和体系结构。针对CAD系统和虚拟环境之间的数据转换问题,采用了层次结构模型来表达管件模型。在虚拟环境中, 通过对模型进行凸包分解,实现了精确碰撞和干涉检测。系统实现效果表明,基于装配技术和碰撞检测技术的管网可视化方法可更为灵活、逼真的实现管网的三维再现。     

基于HSMM的两阶段设备缺陷状态识别方法*

针对传统马尔可夫模型(HMM)状态停留时间必须服从指数分布假设的不足,提出了一种基于隐半马尔可夫模型(HSMM)的两阶段设备缺陷状态识别方法.首先,通过分析HSMM模型的参数构成及基本特点,并结合两阶段设备的劣化过程特点提出合理的假设条件,建立起用于描述两阶段设备运行状态的HSMM模型;其次,针对HSMM模型的参数估计问题,引入最大似然估计法,并提出了小样本条件下求解状态持续时间的方法;再次,基于建立的HSMM模型,给出了两阶段设备缺陷状态早期识别的计算公式及步骤,通过对状态停留时间的概率估计实现了对缺陷状态的早期识别;最后,通过计算机仿真方法模拟了HSMM模型的建模、参数估计及缺陷状态识别过程,从而验证了该方法的有效性和准确性.     

基于游标模型的沉浸式医学可视化非接触式手势交互方法

在高度沉浸式的虚拟环境中,由于用户的整体视觉空间被渲染的可视化映射所覆盖,传统鼠标、键盘以及触控屏幕等交互方式无法直接应用到沉浸式环境下,大大影响了分析和理解3D医学数据的效率与准确性.为实现沉浸式虚拟环境下对3D医学数据的交互操作,提出一种基于游标模型的非接触式手势交互方法.首先借助游标模型快速确定手势状态,定义4种手势动作实现位移、缩放、旋转以及剖切4种医学可视化交互操作,并借助弹簧模型改善手势抖动问题;最后以HTC VIVE+Leap Motion构建沉浸式医学可视化系统,定义6项分析任务,对比鼠标、手柄等交互方式,从训练时间、完成时间、操作难度和用户反馈4个方面验证文中方法的有效性.     

虚拟环境中的多手指抓取操作技术

抓取操作是虚拟手操作的关键部分.为了实现无力反馈条件下抓取的真实准确,提出一种虚拟环境中的虚拟手抓取方法.通过建立虚拟手结构模型和采用状态变换描述抓取过程,实现了未被抓取和被抓取时的模型运动控制;对逆运动学循环坐标下降算法进行改进,并结合正向运动学方法调整手指姿态,解决了手指穿透问题;通过确立抓取条件,保证了抓取操作的真实准确.利用二次开发环境CAA将数据手套与CATIA V5集成,在无力反馈虚拟原型系统中实现了简单模型的抓取,证明了文中方法的正确性及实时性.     

拓扑结构可变的动态多细节层次模型

研究多细节层次技术在虚拟环境中的广泛应用.提出了一种新的动态多细节层次结 构,这个结构不仅可以适用于多种不同的拓扑结构保持的网格简化方法,还适用于拓扑可变 的网格简化方法,可应用于任意网格模型.在此基础上还设计了一种基于拓扑结构可变的网 格简化算法;顶点合并.通过顶点合并和顶点分裂两个对偶操作,实现不同细节层次模型之间 的平滑转换,并能够自适应地改变模型的拓扑结构.     

基于可重用的支持三维建模仿真的组件设计

提出了一种面向对象的支持三维图形可重用的组件层次设计方法,分析了组件的性能、设计方法和图元算法,实现了基于OpenGL的支持三维虚拟场景、建模和运动仿真的组件设计,描述了实体的运动层次链接关系和数据结构,并实现了虚拟环境的数控铣床建模和运动仿真。