无人机Ad Hoc网络拓扑控制算法研究

为达到无人机Ad Hoc网络连通性及降低节点功耗的要求,要保证网络的连通性,采用一种基于群的拓扑控制算法框架,通过调整各节点的发射功率实现对网络结构的拓扑控制.框架分为拓扑群的形成、群内拓扑控制和群间拓扑控制三个阶段,每一阶段可以根据连通性要求及不同的优化目标采用不同的算法.针对1连通和优化目标为MINMAX的具体情况,拓扑群的形成采用最小ID号算法,群内拓扑控制采用CONNECT算法,群间拓扑控制采用BIMAXMATCHING算法,并通过仿真实验对其进行验证,结果优化了网络结构,达到了连通性要求.     

基于可连Cell的无线传感器网络拓扑控制算法

在无线传感器网络的拓扑控制(TC)中,基于Cell的TC算法被认为是一类可以节省传感器节点能量并延长网络生命周期的方法,但是其需要较多的骨干网节点并且无法保证连通性.通过分析现今算法的内在局限性,提出了一种1-Con思想:当一个Cell的头节点被加入当前骨干网时,所有其可以连接的Cell使用该节点连入拓扑结构,然后此新骨干网递归地继续扩大.基于此思想,设计了一种基于可连Cell的拓扑控制算(CCTC),并从理论上证明:1)CCTC可以保证其所形成的拓扑结构维持网络连通;2)每一轮用于形成骨干网的工作节点非常少.CCTC的计算复杂度是线性的,空间复杂度和信息交换量都是常数量级.仿真实验同样显示,CCTC可以在提供良好鲁棒性和较少的消息交换的情况下,更有效地节省节点能耗并延长网络生命周期.     

连通性覆盖约束的WSN拓扑控制算法

本文从概率论角度分析了传感器网络平均节点度和通信丰径之间的关系,给出了网络满足连通性覆盖要求时所需的通信半径.在此基础上提出了一种基于本地平均算法LMA(Local Mean Algorithm) 新方案ILMA(Improved LMA).新方案的实施使得节点采用更低的功率工作,因此形成的网络拓扑的平均节点度大大减小,同时提高了网络的能量利用率.     

ICBF：汽车Ad-Hoc网络中一种改进的CBF算法

汽车Ad-Hoc网络是一种特殊的Ad-Hoc网络,其路由层面临着许多挑战。本文提出汽车Ad-Hoc网络中一种改进的CBF算法--ICBF。通过速度、方向和距离三个重要的因素控制定时器,更准确地选择下一跳转发节点;利用城市场景下汽车与相邻汽车之间速度差较小的特点,减少了数据包的广播;提出一种新的锚点路径选择算法,使得ICBF协议能够主动地感知地理拓扑和交通密度,从而达到优化路由性能的目的。实验表明,在城市场景下,ICBF算法能提高数据转发成功率,减少网络的带宽负荷。     

基于流水线模式的河系径流预报并发计算研究

在河系径流预报计算中,一方面受单站水文过程计算复杂性影响,另一方面下游站点依赖上游关联节点,现有洪水预报系统在河系预报计算时多采用串联模式进行计算。这在河流系预报节点较多、模型方法略为复杂时,计算效率较低。为突破河系径流预报计算效率瓶颈,本研究引入流水线并行模式,对河系径流预报站点初始化、单元产汇流计算、河道洪水演算、校正分析等模块进行拆解,构建流水线式工作站,将径流预报站点按水力联系连续入站,实现河系节点集径流过程的平行并发计算。选取淮河正阳关以上流域50余断面进行了模拟试验,结果表明：研究构建的并发计算方法计算结果可靠,较串行结构效率提升超3倍,可满足洪水预报实时性要求、尤其适用于B/S模式对系统响应效率的需求。     

水系锌离子电池无枝晶锌金属负极研究进展

水系锌离子电池由于具有较高的能量密度、成本低廉、安全性高和环境友好等优势,因此在智能硬件、小型电动车、大规模储能等领域具有广阔的应用前景。然而,锌金属负极存在的枝晶问题导致电池循环寿命缩短,严重制约了其实际应用。通过分析锌负极的沉积/溶解过程及其可能出现锌枝晶的路径,从人工界面层构筑、基底结构设计及电解液优化三个方面综述了无枝晶锌金属负极的近期研究进展,系统阐述了其主要设计策略及作用机制。最后,对锌金属负极未来发展方向进行了展望。     

基于IVCCS的三维点云配准算法

针对传统迭代最近点(ICP)算法在数据丢失以及存在噪声点的情况下配准时间过长、精度较低等问题,提出了一种基于改进的体素云连通性分割(IVCCS)与加权最近邻距离比相结合的配准算法。利用双阈值体素去噪剔除初始种子体素中的噪声体素,解决原本体素云连通性分割算法(VCCS)中因单一约束条件导致种子体素错误剔除的问题,同时将体素云分层去噪来加快配准的运算速度;利用流约束聚类提取点云中的特征点,并依据最近邻距离比验证特征点是否为重合点,赋予不同的权重优化ICP最小目标函数,从而加快配准速度。实验结果表明,该算法相对于传统ICP算法迭代次数减少,在精度与速度方面均有显著提升,相比于基于快速点特征直方图(FPFH)的ICP算法配准精度提高了8.5%~24.7%,速度上提高了65.6%~92.3%,迭代次数减少了16.6%~38%。     

泡沫铝材料电磁屏蔽效能的优化研究

选取渗流法制备的泡沫铝材料,测试其内部连通性、表面结构和孔径对其电磁屏蔽效能的影响。结果表明:小孔径泡沫铝材料具有较高的屏蔽效能,平均孔径为0.3mm的泡沫铝的屏蔽幅值在70~110dB之间;增大泡沫铝的表面反射面积可以提高材料对低频电磁波(f1000 MHz)的屏蔽效能;提高泡沫铝的内部连通性可以提高材料对中频电磁波(1000 MHzf2000 MHz)的屏蔽效能。     

基于HCbCr的人脸检测方法

在对HSV和YCbCr子空间分析的基础上,提出了HCbCr肤色模型.通过数学形态学处理和连通性分析,实现人脸检测.实验将提出的方法与其它几种基于肤色的人脸检测方法进行比较,验证了基于HCbCr的人脸检测方法对于光照、表情等的鲁棒性高,具有较高的检测成功率.     

面向攻击图构建的网络连通性分析

针对目前网络攻击图构建系统的需求,设计网络连通性分析算法。通过对网络拓扑及防火墙规则进行离线分析,可以判断网络中由若干台过滤设备分隔的任意2台主机间的连通性。引入关键实体集的概念,结合经典的Apriori算法提出一种快速有效的获取关键实体集的方法。分析对比表明,关键实体集可以在连通性分析过程中为网络中各节点的重要性评估提供有力依据。