机动目标多传感器组网空间配准方法

针对存在传感器偏差的多传感器组网系统跟踪机动目标的问题,把目标状态与传感器偏差进行解耦估计,提出了一种基于交互多模型的两阶段扩展Kalman滤波(IMM-TSEKF)算法。由于传感器观测方程的非线性,文中采用了两阶段扩展Kalman滤波器(TSEKF),针对机动目标,把IMM算法与TSEKF算法相结合用于目标跟踪与空间配准。此外还对算法的时间复杂度进行了分析,并以螺旋机动战术弹道导弹为目标进行组网空间配准与目标跟踪。仿真结果表明,相比于常规的基于交互多模型的增广Kalman滤波(IMM-ASEKF)算法,该文算法在估计性能相当的情况下,减小了计算的复杂度,提高了计算效率,更易于工程实现。     

笔式草图的增量识别

针对笔式三维建模技术中手势交互的特点,提出了一种二维草图的增量识别方法:从原始笔划的在线识别与线元转换,到约束关系的自动捕捉与施加,到二维组合图元的识别与规整,到特征手势的识别,到最后的三维特征建模.整个识别过程依据了三维特征建模思想和基于上下文感知的智能推理技术,通过分层识别的方法从紊乱、非精确的二维草图中有效提取三维建模的特征信息,有效降低了草图识别过程的复杂度和积累误差.将特征手势遵循隐式映射机制映射到三维空间后,实时完成三维建模,实现了二维手绘草图与三维精确建模的有效集成.该方法已经在自主开发的原型系统PenSketch3D中得以验证,并取得良好效果.      

一种新的仿真组件模型及其实现

为了提高仿真组件的重用性、兼容性,给仿真应用提供通用的开发模型,使仿真系统独立于仿真中间件,提出了一个新的自包含仿真组件模型,该模型由服务端口、适配器和调度引擎构成。而模型的描述采用静态结构和动态行为元元模型。开发时首先采用面向组件的建模工具描述系统的静态结构和动态行为,根据静态结构自动生成应用代码和适配器。其中适配器是联系仿真组件和仿真中间件的纽带,使它们彼此独立。运行时调度引擎将仿真组件装配到应用框架中并根据动态行为模型调度组件运行。实践表明该模型是一个适用于不同仿真中间件的标准模型,可以提高仿真模型的协同能力和重用性。     

一种基于语音交互与Web的智能导盲杖

针对盲人在错综复杂的交通道路上出行越来越困难,而导盲犬也越来越不适应现在交通方式的现状,本作品设计为盲人提供行走时,遇到障碍物和台阶提前语音提醒的预警系统。该作品以STM32作为核心处理器、具有语音播报、GPS坐标定位、GSM短信发送、超声波避障、摔倒提醒等功能,并结合GPS对盲人进行位置追踪。通过GPS模块,获取当前经纬度信息,通过GSM模块实时发送短信,并结合Web,在手机上进行位置追踪,起到紧急求救和快速救助的作用。通过MPU6050获取姿态数据,对智能导盲杖的平衡状态进行判断,并结合语音模块进行摔倒提醒。     

笔式三维建模系统的隐式映射机制

笔式三维建模系统支持用户基于纸笔隐喻自由勾画以表达三维模型,系统根据用户的交互意图完成相应的三维建模.针对笔式三维建模技术的交互特征,提出一种隐式映射机制.通过分析二维笔划以及交互的上下文,动态建立2个相互垂直的、虚拟的投影平面,从而将二维笔划信息平滑转换成三维空间信息.针对极限位置无法正常映射的情况,提出了一种坐标增量置换法来实现三维映射,不仅解决了极限位置的坐标映射,而且支持用户自由勾画更加复杂的三维模型.隐式映射机制将用户从繁琐、复杂的操作中解脱出来,集中精力关注创作灵感的表达.该方法已经在自主开发的笔式三维建模系统的原型系统PenSketch3D中得到验证,并取得了良好效果.      

机器人安全性研究现状及发展趋势

随着机器人逐渐应用于生产生活的各个领域,安全性也成为了机器人研究的重要方向之一。根据安全性研究目标对象的不同,分别从机器人自身安全性和交互安全性两方面概述了国内外研究现状,分析了机械结构与控制算法对提高机器人安全性所起到的作用。在此基础上,分析了目前研究还存在结构设计过于传统、对突发情况判断能力较弱、复杂条件下控制柔顺性不足等问题,限制了机器人的推广应用。指出了机器人安全性的研究正向着刚柔混合一体化机构、准确快速的环境判断、良好的柔顺控制的方向发展。      

交互支持中空间链路扩展业务研究及实现

目前,基于空间链路扩展业务的交互支持已成为国际空间技术领域的一个研究热点,而我国地面系统尚不支持空间链路扩展业务。通过对空间链路扩展业务的研究和对国外应用现状的调研,结合我国地面系统特点,提出在我国地面系统实施该业务的具体方案,并探讨系统应用中如何保证数据传输完整性的问题。     

基于均值漂移无味粒子滤波的地面运动目标变结构交互多模型跟踪(英文)

为了跟踪地面运动目标,本文提出在变结构交互多模型基础上使用均值漂移无味粒子滤波的算法。模型滤波中,通过均值漂移将无味粒子滤波产生的采样粒子向目标状态最大后验密度估计方向移动。"停止"模型基础上,提出了"遮蔽"模型:出现地形遮蔽时,使用上一时刻的预测代替下一时刻的测量,且保持道路模型与遮蔽前一致。仿真实验采用地面运动目标指示雷达,考虑地面运动目标的三种常见场景:进入或离开道路、经过道路交叉点以及无测量值。使用了RMSE和ANEES两种评价指标,实验结果表明本文算法有效地提高了目标改变行驶道路时的跟踪精度;且目标速度过低或被遮蔽时,可以避免轨迹中断。     

双向梯度复合材料裂纹尖端应力强度因子研究

为了进一步改善梯度复合材料力学分析及设计水平,推导了一种适用于双向梯度复合材料断裂特性分析的梯度扩展单元法(XFEM).采用细观力学方法描述材料沿梯度方向变化的力学属性,通过线性插值位移场给出了4节点梯度扩展单元随空间位置变化的刚度矩阵,建立了结构的连续梯度有限元模型,并采用交互能量积分计算得到了裂纹尖端的应力强度因子(SIF).通过与已有文献结果对比验证了梯度扩展单元的优越性,并讨论了双向梯度结构中相关参数对SIF的影响规律,得到结论:梯度扩展单元能够提高梯度材料中裂纹尖端SIF的计算精度,其计算结果随着网格密度的增加迅速收敛于精确解;双向梯度结构的组份分布形式和属性梯度能够明显影响裂纹尖端的SIF;对于多裂纹双向梯度结构,裂纹间的相互作用增大了裂纹尖端的SIF,弹性模量大的一侧SIF较大.     

便携式维修设备终端PMA的研究

针对民用航空维修领域中大量使用数字化信息的特点,研制了一款PMA终端系统。该PMA的系统平台由32位ARM处理器和嵌入式Linux构成,集成了IETM的交互式查询、视音频信息采集、机载数据下载、故障分析与故障信息上传等功能。它具有操作简便、功能扩展性好等特点。