基于方位走向法和互谱法的水中目标识别

阐述基于目标方位走向法的目标识别理论,提出利用体目标回波的空间方位分布信息识别水下目标尺度信息的方法。最后通过计算机仿真给出在不同攻击条件下,鱼雷对潜艇目标进行尺度识别的估计量、估计方差并进行相应的分析。

一种同步人脸运动跟踪与表情识别算法

针对单视频动态变化背景下的人脸表情识别问题,提出了一种同步人脸运动跟踪和表情识别算法,并在此基础上构建了一个实时系统.该系统达到了如下目标:首先在粒子滤波框架下结合在线外观模型和柱状几何模型进行人脸三维运动跟踪;接着基于生理知识来提取人脸表情的静态信息;然后基于流形学习来提取人脸表情的动态信息;最后在人脸运动跟踪过程中,结合人脸表情静态信息和动态信息来进行表情识别.实验结果表明,该系统在大姿态和丰富表情下具有较好的综合优势.

数控机床热误差预测模型的评估方法

数控机床热误差产生机理复杂,通常使用温度场监测数据数学建模对热误差进行预测,加工工况和所处环境的复杂使得数据驱动建模方法的优劣难以全面评价,因此建立了一套热误差预测模型的评价指标体系,并提出了相应的评估方法,从热误差预测模型的鲁棒性、准确性、有效性、稳定性与相关性方面对预测模型的性能进行了综合评价。以ZK5540A型重型数控机床在空转工况下所监测的温度场数据为例,采用所提评价指标和评估方法分别对3种不同的数据驱动建模方法的性能指标进行了计算与分析,验证了评估指标和方法的有效性。

水平冲击条件下不同撞击速度对乘员头部伤害影响分析

适坠性的本质是研究对人(机组人员和乘客)的保护,而乘员头部伤害在坠撞事故中占有较大的比重。为了研究水平冲击条件下不同撞击速度对乘员头部伤害的影响,提出以乘员损伤等级(Abbreviated Injury Scale,AIS)和乘员伤害风险概率来评价乘员伤害的综合评估方法,并以典型民机双椅管三联座椅为研究对象,利用LS-Dyna软件构建了假人-座椅-约束系统动力学仿真模型,分析了不同撞击速度(8.0 m/s、10.0 m/s、12.0 m/s、14.0 m/s、16.0 m/s)对乘员头部伤害的影响及伤害发生的阶段、特点等。假人动态响应分析结果表明:在飞机纵向坠撞过程中,乘员有可能受到严重的头部和腿部伤害,乘员头部伤害随着撞击速度的增大而快速增大,乘员伤亡率随着撞击速度的增大而呈指数式增长,乘员腿部运动剧烈,增大了与舱内其他设施碰撞的风险,此外,乘员低头运动幅度、安全带载荷峰值与撞击速度亦成正比关系。因此,当坠撞事故发生时应设法控制水平撞击速度(13.0 m/s时,乘员伤亡率<10%;16.0 m/s时,乘员伤亡率>80%)。

基于乘员响应的民机典型机身段结构适坠性分析与评估

保护乘员的生命安全是飞机适坠性设计的最终目标。为了更为准确的模拟乘员在坠撞过程中的动响应及伤害情况,利用LS-Dyna构建了包含假人及座椅约束系统的机身段坠撞仿真模型,对机身段在垂向撞击速度为9.14 m/s时结构及乘员的动响应进行了详细分析,包括机身结构的吸能特性及破坏模式、舱内设施的系留状况、乘员的运动及伤害情况等,并通过与试验数据的对比验证了坠撞仿真模型的可信性;最后,开展了民机适坠性评估方法研究,通过对相关适航条款、咨询通告及标准的解读和梳理,提出了以生存空间、系留强度、乘员伤害、撤离通道和坠撞后环境为考核指标的民机适坠性综合评估方法。机身段适坠性分析表明,垂直坠撞环境下乘员的伤害模式主要为腰椎和小腿伤害,坠撞过程中乘员腰椎最大压缩载荷为6.78 kN,小腿胫骨最大轴向压缩载荷为7.46 kN;利用提出的适坠性综合评估方法对所构建民机的适坠性进行了系统评估,可知其适坠性较好,除乘员腰椎载荷稍微超出适航规定值而需要进行相应的设计改进之外,其余评估指标皆符合要求。

一种基于MPEG-4的三维人脸表情动画算法

面向模型基人脸视频编解码领域,提出了一种基于MPEG-4的三维人脸表情动画算法.首先对编码端发送视频的首帧图像,利用Adaboost+Camshift+AAM(active appearance model)算法检测人脸和定位特征点,接着特定化一个简洁人脸通用网格模型得到FDP(facial definitionparameter);对于得到的FDP,解码端先用其特定化一个精细人脸通用网格模型,然后基于肌肉模型和参数模型相结合的方式来生成人脸表情动画,同时对人脸功能区进行划分.实验表明,该算法在FAP(facial animation parameter)流的驱动下可以生成真实感较强的三维人脸表情动画.

极低码率下的2D-3D人脸视频编解码

针对动态变化背景下的人脸视频编解码问题,该文提出了一种2D-3D混合编解码系统;具体包括:(1)基于多种观测信息,在线外观模型和粒子滤波的人脸三维运动跟踪;(2)结合参数模型与肌肉模型的3D人脸动画合成;(3)基于头发检测和3D头发模型的头发合成;(4)无缝地拼接前景的三维编解码结果和背景的二维编解码结果.在极低码率下,客观实验表明,该系统在编码效率和解码质量上有较好的综合优势.主观实验表明,该系统的解码结果在脸部具有较高的辨识度.

CCD激光经纬仪自动跟踪算法及软件实现方案

目前激光经纬仪只能测量静态目标,无法实现对动态目标的测量,但在实际应用中却有其广泛的应用价值,针对这一情况,首次提出了利用CCD激光经纬仪配合图像处理软件的方法,实现具有自动跟踪功能的激光经纬仪,并将其直接用到舰载雷达的标校过程中。文章中首先提出了自动跟踪目标的CCD激光经纬仪结构构成及应用价值,然后针对每一个技术环节分别详细阐述了目标的采集过程、目标的识别跟踪过程、数据的后处理过程,最后给出一组实验数据,分析了系统的测量精度。

风对反潜巡逻机应召搜索延迟时间影响的仿真分析

为了定量分析风对反潜巡逻机应召搜索延迟时间的影响,根据飞行气象学中风对飞行的影响描述以及实际需求,建立了反潜巡逻机飞往潜艇初始概略位置的航路模型。仿真结果证明了模型的正确性,并仿真分析了反潜巡逻机的航速和航向、风速和风向的变化对延迟时间的影响。结果表明风对延迟时间的影响是不能忽略的,为反潜巡逻机航路的优化,应召搜索效能的提高提供了决策依据。

高速列车透射噪声与结构噪声的分离

高速列车噪声是影响车内旅客舒适度和铁路沿线居民生活质量的重要因素,如何有效的降低噪声是高速列车设计者们所关心的问题之一.研究表明,高速列车的车内噪声由透射噪声与结构噪声组成,如何有效的从车内噪声中分离出这两种噪声成分将为列车的减振降噪设计提供一定的指导作用.本文以高速列车实车噪声数据为研究对象,首先运用多种数字信号处理的方法对高速列车噪声数据进行了分析,总结了高速列车噪声的主要特点;然后通过对列车静止时和运行时的噪声透射情形分别进行建模和分析,指出可以利用车体的频响特性作为反映车体隔声性能的声学参数,并提出了一种计算频响特性的简便算法;最后,利用该算法从实车噪声数据中计算出了车体的频响特性,并在此基础上实现了透射噪声与结构噪声的分离.

特殊悬架结构探测车通过性仿真分析

在滩浅海探测车悬架结构设计问题的研究中,传统悬架结构由于受到结构尺寸的限制相对于特殊悬架结构的探测车来说通过性能较差。为了检验一种主动自适应型特殊悬架结构滩浅海探测车的优良通过性能,采用数学仿真与理论分析结合的验证方法,首先建立了探测车在垂直越障时的数学模型,利用数值分析软件Matlab求解出越障高度和悬架尺寸之间的理论关系;理论分析了探测车在滩浅海软粘土壤环境的牵引通过性并在几种典型工况下对探测车的多重地面几何通过性进行了仿真分析。分析结果表明,采用主动自适应悬架结构的滩浅海探测车具有良好的越障性能、较强的地形适应性和稳定性。

混编防空导弹火力群目标分配模型仿真

针对混合配置和部属不同类型的防空导弹武器构成全空域的防空系统中多目标的优化分配问题，介绍了混编防空导弹系统的关键要素和武器系统目标分配方法的现状，研究了防空自动化指挥系统中作战单元的的目标分配的原则、要素和约束条件，根据实际的防空导弹的数据处理特点，设计了一种实用可行的目标分配优化算法，并用VB进行了模型的作战仿真。

风对反潜巡逻机应召搜索延迟时间的影响研究

为了定量分析风对反潜巡逻机应召搜索延迟时间的影响,根据飞行气象学中风对飞行的影响描述以及实际需求,建立了反潜巡逻机飞往潜艇初始概略位置的航路模型。研究结果证明了模型的正确性,并通过仿真分析了反潜巡逻机的航速和航向、风速和风向的变化对延迟时间的影响。结果表明风对延迟时间的影响是不能忽略的,为反潜巡逻机航路的优化、应召搜索效能的提高提供了决策依据。

弹药柜装载堆码仿真设计与优化

目的为了提高弹药存储柜的最大装载空间利用率和箱装弹药的集合包装能力。方法通过SketchUp pro软件,对2种弹药分别进行集装堆码建模设计,并提出一种基于遗传算法的优解思路。结果根据弹药类型和储备需求设计了10种堆码方案,经过比较分析发现,炮弹侧装堆码方案可堆码存储弹药56箱,分别占承重总量和存储空间的98%和79.05%;火箭弹平装堆码方案可堆码存储弹药24箱,约占承重总量和存储空间的19.2%和79.68%;以炮弹为主的方案中平装堆码方案可堆码炮弹48箱、火箭弹4箱,约占承重总量和存储空间总量的87.2%和69.27%;以火箭弹为主的方案可堆码火箭弹22箱、炮弹8箱,约占承重总量和存储空间的28.4%和60.81%,上述堆码方案在弹药柜利用率和弹药存取方面均优于其他方案。结论方案有效地提高了箱装弹药在弹药存储柜中的集装储备能力。

Pro/E、ADAMS与ANSYS在虚拟设计中的联合应用

分析Pro/E(三维建模软件)、ADAMS(动力学仿真分析软件)和ANSYS(有限元分析软件)各自的功能特点,提出了三者联合应用的设计方法。介绍了不同软件间数据传输的相关技术,并以曲柄滑块装配件为例,介绍了3种软件联合应用的方法和步骤。

基于MATLAB的汽车振动系统仿真

建立了汽车的振动模型,应用MATLAB中的Simulink,分析了某国产汽车系统的隔振效果,对汽车的设计具有一定的参考作用。

冲击载荷下炭素糊料的位移特性研究

针对炭素糊料冲击压实过程中位移特性研究的不足,以离散介质力学为基础建立了冲击载荷作用下糊料动力压实的离散元方程,分析了时间步长和阻尼参数的选取,并对糊料压实变形过程进行了数值模拟。通过离散元模拟糊料颗粒的相互作用,获得了在冲击载荷作用下粘性糊料的位移分布特征及其速度场、应力场的变化情况,计算结果与试验结果具有一致性。研究结果表明:在冲击载荷作用下,糊料的压实程度主要受其竖向位移的影响,压实作用集中在锤头下方的糊料体上。

一种虚拟试验平台高速数据处理方法研究

为提高武器装备虚拟试验平台中单个节点的运算能力,解决海量数据处理和复杂模型结构运算问题,分析了虚拟试验平台中采用高速数据处理方法的必要性,对比了目前常用的几种高速数据处理方法,采用了Tile64多核处理器作为高速数据处理板的核心。最后,对本方法在一种虚拟试验平台中的应用进行了分析。试验结果表明,采用本高速数据处理方法可显著提高平台的计算速度和运行效率。

风对直升机航路规划的影响分析

针对风对直升机航程的影响,根据飞行气象学中风对飞行的影响描述以及实际需求,建立了直升机在空中待命状态时飞往预定点的航迹模型。在此基础上,仿真分析了风速和风向、航速和航向对直升机飞行时间的影响。仿真结果表明风对直升机航路规划的影响需要依据模型进行定量分析。为直升机航路的优化,作战效能的提高提供了决策依据。

基于结构熵和IGSO-BP算法的动态威胁评估

针对传统超视距空战威胁评估不能根据各类威胁因素的变化动态调整其对应权值的问题,引入前向反馈(back propagation,BP)神经网络,采用综合考虑主客观因素的结构熵权法确定各威胁指数权值并作为神经网络训练参数进行训练,提出了改进萤火虫算法(improved glowworm swarm optimization,IGSO)和BP神经网络相结合的空战动态权值计算方法。该算法采用改进萤火虫算法优化BP网络的权值和阈值,优化后的BP网络能更好地计算不同态势下的威胁指数权值,从而根据威胁估计模型进行威胁评估。以某一时刻预测多无人机空中对抗时的威胁度为想定,分别采用结构熵权法和IGSO-BP进行仿真计算。结果表明:结构熵权法能够科学合理地计算各威胁指数权值,IGSO-BP算法可有效解决空战目标威胁评估问题,且所提算法与现有几种算法相比在可靠性和准确性上都有明显提高。