折叠式群伞充气接触的膜索非线性有限元算法

降落伞由折叠到打开的充气过程和多束降落伞捆绑在一起充气的过程都伴随着一个高度非线性的柔性结构接触问题,因此模拟降落伞群伞流固耦合问题必须首先解决降落伞群伞非线性结构接触的数值模拟问题。对于降落伞这类柔性瞬变非线性织物结构,数值模拟织物系统的接触现象以及预测接触结果对降落伞工作状况的影响对于降落伞群伞设计具有很重要的指导意义。基于三维降落伞膜索非线性有限元编程模拟技术设计了一种针对单伞和群伞非线性动力系统的接触搜索算法,推导设计了针对接触随机性的接触切线刚度矩阵计算方法。针对降落伞群伞非线性有限元计算的庞大数值计算量,设计编写了一种基于消息传递接口(MPI)通信协议的膜索结构并行接触模拟FORTRAN程序,测试了该数值模拟程序的并行计算效率。针对高度折叠的C-9降落伞群伞充气问题,使用PC-Cluster计算机群进行了数值仿真模拟,验证了该接触非线性有限元程序的计算效果,预测了C-9降落伞群伞的接触过程,并分析接触现象对降落伞群伞充气工作的影响。     

基于IRS-P6的岷江上游裸地变化特征研究

以汶川地震干扰作用下岷江上游裸地变化特征为依据,选取岷江上游地形资料及2006年和2009年两个时期IRS-P6多光谱影像数据,通过对岷江上游地区裸地特征地类进行特征分析,在监督分类和聚类分析模块下提取出该区域裸地与非裸地范围,定量界定出岷江上游流域地震前后裸地变化范围。结果表明:岷江上游震前(2006年)裸地面积为2 196km2,震后(2009年)裸地面积为3 680km2,扩大了1 484km2;裸地分布高程从2 200m升高至2 800m,其面积增加较多区域主要集中在汶川县至茂县交界地带、理县的杂谷脑流域一带及黑水县部分区域,该区域亦是人口密度相对集中、地质灾害频发、生态环境相对薄弱的区域。该方法的实现为利用IRS-P6界定生境系统特征提供参考价值,也为环境脆弱性区综合评价分析提供技术支撑。     

基于动态负载平衡的sort-first绘制集群

对图形绘制集群中节点间负载不均衡问题提出了基于延期着色绘制的sort-first图形绘制集群.分析了延期着色中可见性检测、全局光照着色、局部光照着色3类算法的计算原理,用于预测不同阶段的绘制负载;将负载预测算法转换为场景绘制中的片段着色算法;借助图形处理器的并行处理能力,通过集中式的预着色计算,获得了屏幕空间内逐像素的绘制负载分布;基于预测的绘制负载分布,分配图形绘制集群中各个节点的绘制任务.根据实验结果,该系统可以实时预测并剖分绘制负载,精确的负载预测使系统获得高速、稳定的图形绘制性能.     

IONOSAT – Ionospheric satellite cluster

The IONOSAT project (from IONOspheric SATellites) is proposed by National Space Agency of Ukraine for First European Space Program as a part of Space Weather (SW) Program. As it is commonly accepted, Space Weather means the changes of the conditions on the Sun, in solar wind, magnetosphere and ionosphere which may affect the operation and reliability of on-board and ground technological systems and threaten human health. In this chain ionosphere is specific and integral part of SW formation. Moreover, namely in the ionosphere main part of the energy absorption of Sun-activated sporadic corpuscular and radiation fluxes takes places. The excitation of ionosphere by falling fluxes produces its “luminescence” in wide frequency band – from ULF waves till ultraviolet – and by this ionosphere works as an efficient “screen” or SW indicator.A goal of the proposed project is long-term spatial–temporal monitoring of main field and plasma parameters of ionosphere with aim to further develop fundamental conceptions of solar-terrestrial connections physics, nowcasting and forecast of SW, and diagnostics of natural and technogenic hazards with the help of scientific payload installed on-board a cluster of 3 low-Earth orbit (LEO) microsatellites (tentative launch date – 2012 year).The state of the project proposal and realization plans are discussed.     

武汉光谷光电子产业集群的升级对策——基于FDI的视角

武汉光谷作为国家级光电子产业基地,聚集了一批有自主创新能力的光电子企业,具有较强的竞争实力。但其发展还存在两方面的缺陷：一是缺乏完整的产业价值链分工体系。二是缺乏必要的协调机制,如产品供求的连接机制、协作研究开发机制、战略联盟,等等。FDI的作用能使光谷的中小型企业直接参与全球价值链的专业化分工,有利于形成完整的光电子产业链。大型跨国企业的管理经验和技术外溢也有利于实现集群内的合作和协同发展,以及实现高端技术人才与管理人才的本地化。武汉光谷在引入FDI进行产业升级的过程中,应从以下几方面着手：第一,优化投资环境,加强基础设施和政策建设。第二,注意引入大型跨国企业特别是世界500强企业。第三,采用并购、合资等多种方式引入具有光电子产业背景的FDI。第四,在引入FDI的同时,大力发展本地企业,利用FDI的技术溢出和管理经验溢出,为产业集群的不断升级提供内在动力支持。     

时变拓扑卫星集群分布式自主相对导航方法

针对时变拓扑卫星集群的相对导航需求,提出了基于图论的时变拓扑分布式一致性无迹卡尔曼滤波算法。首先给出了固定拓扑卫星集群的相对运动方程、测角测距测量模型和无迹卡尔曼滤波算法,然后考虑测角失效时相对导航系统不可观或弱可观的问题,结合矢量环一致性约束,构造了一致性无迹卡尔曼滤波算法,以提高系统的可观度;在此基础上,针对时变拓扑卫星集群,以滤波精度为优化指标,在图论的基础上利用Dijkstra算法对卫星集群的时变拓扑结构进行重构,并将重构后的拓扑结构应用于卫星集群相对导航。仿真结果表明所提算法能有效改善不完备测量带来的模糊轨道问题,并且能够实现实时的拓扑重构,以满足时变拓扑星群的相对导航精度要求。     

基于实时可达域的高速飞行器分组队形优化

无动力高速飞行器作为欠驱动系统,在进行编队飞行队形优化时需系统地考虑其控制特点。借助“实时可达域”这一概念,在分析高速飞行器实际可到达区域的基础上,考虑集群成员数量变化以及实际集群包含多个任务小组的情况,提出一种适用于高速飞行器集群的分组动态队形优化方法。仿真结果表明提出的队形优化方法可对队形形状和参数进行一体化优化,可灵活适应多种飞行任务,同时也适用于集群成员数量发生变化的队形重构问题,具有重要应用价值。     

基于模型诊断技术的神经网络实现方法

针对基于模型的故障诊断流程中故障检测和故障识别两个关键问题,提出了一种基于神经网络的实现方法.首先利用BP神经网络进行参数估计,并结合系统模型进行故障检测;然后采用ART2神经网络进行数据聚类,并基于聚类结果进行系统故障识别;最后,设计实现了基于BP/ART2神经网络的故障诊断系统.基于BP神经网络的参数估计方法可以准确地估计诊断对象在不同状态下的参数,为故障检测提供有效依据;基于ART2神经网络的数据聚类不仅可以识别对象的已知故障类型,还可以识别出未知故障,对先验信息较少的系统进行故障识别更具有效性.通过永磁直流电机故障诊断案例的应用,证明方法能具有一定的工程实用性.     

基于时空模型的快速视频显著区域检测

传统的视频显著区域检测方法运算量大且难以处理包含复杂运动的视频,本文提出一种基于时空模型的快速显著区域检测方法.该方法用一种新的模糊聚类算法对特征点的运动轨迹进行无监督聚类,对不同运动类型进行分类.在复杂运动情况下,该算法通过计算优化的聚类中心的个数以获得运动类型数,再将异常数据剔除后,生成运动显著图.而在空间显著区检测方面,则利用反差模型以及Gabor滤波器获得图像的静态显著图.在此基础上,还提出一种基于运动优先思想的时空混合方法,将运动和空间显著图动态合成视觉显著图.实验证明,该方法能够有效地提取视频显著区域,与传统的方法相比该方法平均耗时更少且更方便.     

灰色系统研究进展（2004--2014）

从灰数及其运算、灰色序列算子与灰色预测模型、灰色关联分析与灰色聚类评估模型、灰色决策模型、灰色组合模型和灰色控制几个方面介绍了灰色系统理论2004—2014年的研究进展及部分应用成果。梳理了基于"核"和灰度的灰数运算法则、一般灰数的概念、灰度合成公理及缓冲算子的一般形式,总结了4种GM(1,1)基本模型,即均值GM(1,1)模型(EGM)、离散GM(1,1)模型(DGM)、均值差分GM(1,1)模型(EDGM)、原始差分GM(1,1)模型(ODGM),及其适用的序列类型。介绍了灰色相似关联度、灰色接近关联度、三维灰色绝对关联度,以及基于中心点和端点混合三角白化权函数的灰色聚类评估模型、多目标加权智能灰靶决策模型、两阶段综合测度决策模型、灰色博弈模型、灰色投入产出模型,并且阐述了分布型、中立型和中立-分布型灰色随机时滞系统的指数鲁棒稳定性等新概念、新模型、新方法。同时提出了有待进一步研究解决的问题。