基于滚动时域优化的机场起降动态调度

为了减少作战时军用飞机实际起降时刻与计划起降时刻产生的偏差,提出一种基于滚动时域优化原理的动态机场起降调度策略,分析军用飞机起降过程中的时间窗口约束和尾流间隔约束。对进入每个预测窗口内的飞机队列,以加权提前/延误时间和最小作为目标函数,将军用飞机起降调度模型转换为带到达时间的单机加权E/T调度模型。设计一种针对自然数域的离散粒子群算法,并应用该算法进行模型求解。通过仿真实验确定了算法的参数,仿真结果说明了模型和算法的有效性。     

基于Vega粒子系统的自由大气分子运动虚拟仿真

在军事训练中,三维仿真的战场环境发挥了极为重要的作用。本文将对战场环境中的自由大气进行虚拟仿真。首先分析自由大气中运动分子的性质,详细介绍在模拟不规则自然现象中运用最多的粒子系统技术,最后在Vega中运用粒子系统对大气分子的运动进行模拟仿真。仿真结果能基本模拟出大气分子的运动特性,且可以通过接口编程访问粒子的属性,从而能在无人机等航迹规划的危险天气现象的规避中加以运用。     

火焰动画快速模拟的新方法

针对火焰动画难以快速建模和绘制的问题,提出了完全利用GPU过程化生成火焰动画的高效算法。先用建模工具在预处理阶段构建一个由平面正方形组成的三维模型,在绘制阶段通过GPU编程对这些方形进行Billboard方式的变换,并用一些简单公式对他们的运动方式、大小和颜色来用过程化方式进行控制,最后通过alpha混合得到最终结果。算法完全在GPU里实现,能满足实时的绘制要求。     

基于AUPF的TDOA几何定位跟踪算法研究

使用无源时差（TDOA）定位技术确定无人机等小型辐射源目标的位置是当前研究的热点,针对时差定位算法较为复杂的实际情况,推导了时差双曲线的几何解,并提出了一种基于自适应无迹粒子滤波（AUPF）技术的移动目标定位跟踪方法。通过仿真对该方法在不同场景的应用效果进行了验证,进一步比较分析了算法的定位精度。结果表明,基于自适应无迹粒子滤波的时差几何定位跟踪算法可以在多种情况下较好地拟合出目标真实运动轨迹,实现对运动目标的定位跟踪,同时拥有更低的定位误差和更高的轨迹包容度,使用该方法可以显著提高对非合作移动辐射源目标的位置估计性能。     

基于智能垃圾桶的垃圾分类动态收运路径优化问题研究

针对城市生活垃圾分类收运过程中存在的环境二次污染和垃圾产生量不确定性等问题,提出了一种基于智能垃圾桶的动态收运车辆路径优化方法。建立以最小化碳排放成本、燃油消耗成本、固定成本和车辆延迟到达惩罚成本为目标的动态车辆路径优化模型。采用滚动时域的方式将动态问题转换为一系列静态问题,并设计两阶段算法进行求解。首先采用粒子群算法对收运车辆路径进行规划,而后在每个时域末,综合考虑待清运垃圾桶的位置和垃圾量、垃圾收运车辆的位置和装载量以动态调整现有车辆路径。研究结果表明,相较于传统的静态收运方案,动态垃圾收运方案能够在降低车辆运输成本和碳排放成本的同时,显著降低由于清运不及时造成的环境二次污染的风险。     

Turbulent Details Simulation for SPH Fluids via Vorticity Refinement

A major issue in smoothed particle hydrodynamics (SPH) approaches is the numerical dissipation during the projection process, especially under coarse discretizations. High‐frequency details, such as turbulence and vortices, are smoothed out, leading to unrealistic results. To address this issue, we introduce a vorticity refinement (VR) solver for SPH fluids with negligible computational overhead. In this method, the numerical dissipation of the vorticity field is recovered by the difference between the theoretical and the actual vorticity, so as to enhance turbulence details. Instead of solving the Biot‐Savart integrals, a stream function, which is easier and more efficient to solve, is used to relate the vorticity field to the velocity field. We obtain turbulence effects of different intensity levels by changing an adjustable parameter. Since the vorticity field is enhanced according to the curl field, our method can not only amplify existing vortices, but also capture additional turbulence. Our VR solver is straightforward to implement and can be easily integrated into existing SPH methods.     

应用于矿井LED电子显示牌的点阵式绘图软件设计

针对矿井LED电子显示牌采用矢量图技术绘图存在的图形绘制不精确、可视性差等问题,提出一种可应用于不同型号电子显示牌的点阵式绘图软件设计方案,介绍了该软件的总体设计及BMP图像的灰度化步骤。点阵式绘图软件基于组件的设计理念,实现了所见即所得的绘图功能、文字点阵转换功能、BMP图片导入/转换功能、ICO图标导入/导出功能、模拟显示功能及对外通用接口功能。比较发现,采用点阵式绘图软件绘制的原始图形及实际显示效果均明显好于采用矢量图技术绘制的图形。     

Automatic optical inspection of plated through-holes for ultrahigh density printed wiring boards

An automatic optical through-hole inspection system for ultrahigh density printed wiring boards (PWBs) using leakage light detection has been developed. To detect the dim leakage light emitted from the through-hole defect, we enhanced the sensitivity of the light detector 150 times using a microchannel plate tube. However, the tube caused two problems: stray light sensing and image distortion. To solve these problems, we optically isolated the sensing optics and developed a distortion correction method. We have developed a prototype system that can detect a defect as small as 100 m.     

霍夫空间中多足球机器人协作目标定位算法

针对嵌入式仿人足球机器人提出一种霍夫空间中的多机器人协作目标定位算法。机器人利用实验场地中的标志物采用基于三角几何定位方法进行自定位,把机器人多连杆模型进行简化,通过坐标系位姿变换把图像坐标系转换到世界坐标系中,实现机器人目标定位;在多机器人之间建立ZigBee无线传感器网络进行通信,把多个机器人定位的坐标点进行霍夫变换,在霍夫空间中进行最小二乘法线性拟合,获取最优参数,然后融合改进后的粒子滤波实现对目标小球的跟踪;最后在21自由度的仿人足球机器人上进行仿真和实验。数据结果表明,这种多机器人协作的定位算法的精度提高了约48%,在满足实时性的前提下,对目标的跟踪效果也得到了改善。     

基于种群多样性的自适应PSO算法求解VRPSPD问题

为有效求解逆向物流车辆路径(VRPSPD)模型,本文提出一种基于种群多样性的自适应PSO算法(SDAPSO)。在SDAPSO运行时,根据种群多样性,自适应地对种群中运行较差的粒子进行扰动操作,提升这些粒子向最优解收敛的能力;同时,对全局最优粒子进行概率扰动,以增加种群的多样性。标准检测函数的仿真结果表明SDAPSO算法是对基本PSO算法的有效改进。在对VRPSPD模型求解中,通过与其它粒子群算法相比,表明SDAPSO是求解该类问题的一种有效方法。