海战场环境对反水雷作战影响效应建模仿真分析

以主动声纳方程为出发点,综合考虑海底地形、底质、水温、水质、流速、海况和航速等海洋环境因素,对接收信号信噪比变化量进行了对比分析。结合水雷姿态模型、传播损失模型和噪声模型,准确评估水雷装备的作战能力,通过分析作战效能,为部队训练和作战提供了实用参考和依据。无人艇集群反水雷作业中,提出了基于蚁群算法的协同蚁群算法搜索,仿真表明,在海洋环境恶劣、装备性能比较差的条件下,协同蚁群算法相比于全遍历搜索算法效率提高了18.9%,比蚁群算法搜索提高了10.4%,可以有效减少反水雷作业时间,并提高无人艇协同搜索水雷的效率。最后通过可视化软件搭建海战场水雷装备模型,对海洋环境因素参数进行综合的考虑,对水雷作战选型方案进行数据分析,给作战方案提供决策支撑,可为相关行业人员提供参考和使用。

基于视觉感知域的钢轨铣磨车人机界面布局优化方法

如何快速获取铣削作业参数信息与铣磨车车机作业状态是保证钢轨铣磨车钢轨修复作业效率、质量与安全的关键。基于此,提出一种基于灰狼-蚁狮算法的钢轨铣磨车人机交互界面优化方法。综合考虑钢轨修复过程中多维度信息、多流程、多功能、多对象等要求,建立以视觉感知强度为目标的钢轨铣磨车人机交互界面优化模型;提出一种基于灰狼-蚁狮的模型求解算法,解决多决策变量界面布局模型求解时陷入局部最优与极值点逼近问题,获得钢轨铣磨车人机交互界面优化方案。最后,对优化前后的钢轨铣磨车人机交互界面进行眼动实验,实验结果表明,优化后的人机界面布局在舒适性、安全性以及界面的合理性上都优于原装备的设计,验证了该模型与算法的有效性和可行性。

基于ANT协议的无线温度采集网络

为解决各级医疗机构楼宇自控系统中不同环境下温度监测布线困难、维护不易的缺点,设计了一种基于ANT协议的无线温度采集网络。方案采用STC12LE4052AD微处理器、NRF24AP2无线网络模块和单总线数字温度传感器DS18820等搭建硬件平台,并用Visual Studio 2010 C++编写温度监测软件实时显示温度和采集记录温度。试验表明,该网络运行稳定,采集环境温度准确,具有低能耗、低成本和易组网等优点。

弱GPS环境下的智能车辆自主导航算法

针对城市环境GPS(global positioning system)易定位失效的问题,提出一种利用视觉位置识别的智能汽车自主导航算法.为了识别车辆在无GPS环境中的全局位置,通过注意力模型和细粒度特征提取模块得到图像中具有判别力的视觉特征,实现航拍图像与离线卫星图像的匹配检索.在获取车辆位置信息基础上,通过精英蚁群优化算法为车辆输出前方道路分支行驶的方向,进行全局路径规划.结果表明:细粒度特征提取模块提取更具判别力特征,利用标签平滑的交叉熵损失函数训练,实现了实际环境位置的有效识别,车辆可以利用所提算法在弱GPS环境中自主导航.

移动式捡球机器人避障路径视觉反馈控制方法

针对目前方法进行视觉反馈控制时,由于未能在反馈控制前利用蚁群算法对训练场内的路径进行规划,导致该方法在进行捡球机器人避障路径视觉反馈控制时,存在控制误差大、控制精度低以及抗干扰能力差的问题,提出移动式捡球机器人避障路径视觉反馈控制方法。该方法首先基于蚁群算法对捡球机器人的工作场地进行路径规划;再以规划的路径为基础,构建机器人移动时的动力学模型,并通过该模型获取移动式捡球机器人的控制策略;最后利用控制策略,完成对视觉反馈控制器的设计,通过控制器实现对移动式捡球机器避障路径视觉反馈控制。实验结果表明。运用该方法进行视觉反馈控制,控制误差小、控制精度高以及抗干扰能力强。

基于信息交互与传达技术的船舶航迹界面设计方法

为全面展示船舶航行环境以及船舶航迹,保障船舶在航行时的安全以及稳定性,提出基于信息交互与传达技术的船舶航迹界面设计方法。硬件设计中,利用信息交互与传达技术设计船舶航迹界面架构。利用B/S架构以及ZigBee开发机制设计信息交互平台。使用隶属视觉传达技术搭建船舶航迹图形界面。控制显示模块视觉传达功能中设计了电子海图显示、船舶航迹管理等功能。软件设计中,利用信息感知技术从海图作业功能模块中抽取相应的海图数据,并采集船舶航行环境信息,以抽取海图数据以及所获船舶航行环境信息为可靠依据,利用改进蚁群算法规划船舶航迹,利用中值滤波方法滤除轨迹图像噪声,可视化呈现船舶航行环境以及航行轨迹。结果表明,应用该方法能够设计出效果较好的船舶航迹界面,收获更为理想的船舶航行效果。

一种改进蚁群算法研究和旅游景区路径规划问题求解

针对旅游景区路径规划问题的复杂性,将景区路径分为全景区图和子景区图,并归为同一问题解决。提出一种改进蚁群算法,设计繁殖蚂蚁、视觉蚂蚁和普通蚂蚁,各类蚂蚁按各自规则遍历;蚂蚁遍历完所有景点,求出最佳行程MIN,并根据约束条件对符合要求的路径上的信息素进行更新;再结合模拟退火算法,在每个状态对蚁群行程进行舍取,重复迭代,最终获得全局最优解。仿真实验结果表明,该方法在景区路径规划中表现出良好的稳定性和高效性。

蚁群优化粒子滤波视觉跟踪算法

针对传统的基于再采样方法的粒子滤波算法存在的样本贫乏现象,提出采用蚁群优化的思想取代再采样步骤,通过有效模拟的蚂蚁觅食的生物特性,抑制样本贫乏现象,从而提高目标跟踪的准确性.实验结果表明,该算法能够有效处理目标快速运动、目标遮挡、交互等难题,表现出较好的鲁棒性.

基于蚁群优化算法的TSP问题求解

蚁群优化算法是受蚂蚁觅食的通行机制的启发而提出的一种群集智能算法.介绍了蚁群优化算法的基本原理,在此基础上实现了蚁群优化算法,应用到TSP问题求解中,并根据启发函数、信息素进行算法性能优化,提高了算法的收敛速度.实验结果表明蚁群算法具有极强的鲁棒性和求最优解的能力,取到了很好的效果.

基于互信息及蚁群算法的红外与可见光图像配准研究

红外与可见光传感器是图像系统中常用的两种传感器,对这两种传感器图像进行有效的融合,能够得到更加丰富的图像信息,并具有更高的可靠性,有利于提高对图像信息的分析和识别能力。快速准确地实现图像配准是图像融合的前提。为此,本文提出了一种基于互信息及蚁群算法实现红外与可见光图像配准的方法。

基于VB的蚁群算法及其在网络路由中的应用

蚁群优化算法是一种新型的用于求解复杂组合优化问题的模拟进化算法,已广泛应用于多目标优化、聚类分析、数据挖掘、模糊系统控制等,特别适合网络路由应用。目前该算法的伪码一般均采用MATLAB语言实现,针对MATLAB语言实时效率差,不能脱离环境运行,并且不利于算法和数据的保密。本文在阐述了该算法的基本原理、算法模型的基础上,采用面向对象的VB语言实现该算法的伪码,并对该算法在网络路由问题中的应用进行了总结。

一种使用视觉反馈与行为记忆的蚁群优化算法

在分析现有改进算法的基础上,结合视知觉及认知心理学的相关理论,提出一种具备视觉反馈与行为记忆学习能力的新型蚁群算法:首先,建立视觉模型使得蚂蚁能够通过人工视觉感知周围目标城市的分布,用视知觉修正信息素噪声,提高蚂蚁探索质量;其次,建立行为记忆学习模型,使蚂蚁能够从已经走过的局部最优路径中提取经验来指导周游活动,加快算法收敛速度并强化寻优能力.经过与传统改进策略比较发现,新算法在求解质量与求解时间上均有明显改进.

基于地震属性体的三维可视化井震匹配断层解释

传统以二维地震剖面资料为主的断层解释方法对低序级小断层、复杂断裂带断层空间组合关系识别精度较低,解释周期相对较长,难以满足大庆油田密井网条件下特高含水期剩余油精细挖潜的需求。针对这一实际,从三维可视化井震匹配断层解释方法和方差体、蚂蚁体等技术入手,结合井钻遇断点情况,在三维空间多方位、多角度对断层进行井震匹配及三维立体精细解释,提高了断层解释效率及精度,研究成果在指导油田开发调整及优化井位设计等方面取得较好效果。

人因特性驱动蚁群算法的操作界面布局优化

以优化复杂机械设备人机界面,提高操作效率、降低操作人员能耗为目的,结合人因工程分析软件Simens Jack(以下简称为Jack)可视域与可达域分析,构建机械设备操纵界面布局优化函数。根据操纵器在空间中位置关系,引入约束条件,对操纵器布局位置进行限定。应用蚁群算法正反馈机制与启发式搜索方法,对目标函数进行求解,将迭代结果映射为操纵器布局排列。通过以上方法对某隧道救援钻机操作台进行改进,将优化后的人机界面与原操作界面在Jack软件中进行对比仿真,验证方法的可行性。

基于多属性的断层综合解释技术研究

研究区受多期次构造活动控制,走滑断层、微小断层发育,断层倾角陡立、断距小,使得常规解释技术不能满足要求。介绍了多属性断层解释方法,包括沿层面属性:倾角方位角、曲率、边缘检测,体属性:相干体、蚂蚁体的算法原理及敏感参数。比较各属性,优选出相干+曲率+蚂蚁体的最佳属性组合,检测断层平面分布。结合剖面响应进行走滑及微小断层解释及闭合,利用三维立体显示,对断层合理性及展布进行评价;实现对工区断层的合理有效解释。

蚁群算法可视化软件的设计和实现

目前的蚁群算法一般都以数值形式展示结果,而蚁群自适应、自组织的行为过程完全被掩盖。对研究者和学习者来说,蚁群行为过程的透明性极易导致理解上的困难和偏差。针对这一问题,文章基于经典蚁群算法,采用现代化可视化方法和技术,设计和实现了面向多种策略的蚁群算法可视化软件。

油气运移中断层精细刻画的优选方法——以南海北部珠江口盆地惠西南地区为例

油气运移是油气成藏的关键要素之一,依据油气运移方式及动力和空间位置等可分为初次运移和二次运移2个阶段,其中,二次运移决定了油气主要运移方向以及源—汇—聚成藏的空间位置。二次运移包括:油气通过储集层及不同类型载体的运移;已形成油气聚集或油气藏在圈闭条件变化尤其是断层活动引起的再次运移。毋庸置疑,断层作为油气运聚的主要载体其在油气运移和聚集中起到了非常重要的作用。然而前人对断层在油气运移输导作用的研究多集中在运聚机理的定性描述上,对油气二次运移中断层运聚输导作用分析尚缺少宏观、立体及实际的手段。鉴此,在南海北部珠江口盆地惠西南转换带油气运移及断层对油气的封堵输导机制的研究中,尝试在应用地球物理方法获取的高质量断层剖面分析基础上,精细刻画断层走向以及微裂隙的分布特征,深入剖析断层对油气封堵与输导作用的差异,进而为油气运移路径分析等提供技术支持。采取的具体技术方法是:首先,对地震数据体做方差体属性分析,并提取时间切片进而确定断层空间展布特征;其次,在方差属性体基础上实施蚂蚁体追踪技术,进一步刻画断层微裂隙概貌,深入分析不同断层及其不同部位对油气封堵与输导差异;再次,利用成像精度较高的三维可视化技术进一步分析断层空间上对油气封堵与输导的作用,为剖析油气运移路径及方向提供新的思路与方法。总之,这种地震与地质相结合的研究思路及方法,大大提高了油气二次运移方向判识的精度及可靠性,故对油气勘探目标的评价优选具有参考借鉴意义。

蚁群算法在消防疏散平台上的应用

为保证火灾现场人员能够快速安全疏散,在利用火灾探测系统得到火源位置信息的基础上,利用数据库技术对建筑节点、通道的静态和动态属性进行存储,并结合在建筑物空间结构模型的基础上,利用已改进的蚁群算法,找出人员疏散的最优路径,并将其通过智能指示灯动态显示方向,室外工作人员依据可视化界面显示的可行路径进行实时、快速调度,将该层平面图、疏散路径信息发送给事故现场人员。实验结果表明,该方法可使被困人员快速找到安全出口,有效减少人员和财产损失。

智能电网调度优化及可视化设计

基于Dijkstra算法和蚁群算法实现智能电网的监视和调度的优化。通过上海浦东电力公司的5个电站作为实例,对于该由5个电站、10条通路组成的基本智能电网,进行了调度、监视和数据的实时查询,同时设计可视化界面呈现调度与检测结果。实现的优化算法及可视化设计解决当前智能电网调度可能产生的"信息过载"问题。

Assembly Auxiliary System for Narrow Cabins of Spacecraft

Due to the narrow space and complex structure of spacecraft cabin, the existing asssembly systems can not well suit for the assembly process of cabin products. This paper aims to introduce an assembly auxiliary system for cabin products. A hierarchical-classification method is proposed to re-adjust the initial assembly relationship of cabin into a new hierarchical structure for efficient assembly planning. An improved ant colony algorithm based on three assembly principles is established for searching a optimizational assembly sequence of cabin parts. A mixed reality assembly environment is constructed with enhanced inforamtion to promote interaction efficiency of assembly training and guidance. Based on the machine vision technology, the inspection of left redundant objects and measurement of parts distance in inner cabin are efficiently performed. The proposed system has been applied to the assembly work of a spacecraft cabin with 107 parts, which includes cabin assembly planning, assembly training and assembly quality inspection. The application result indicates that the proposed system can be an effective assistant tool to cabin assembly works and provide an intuitive and real assembly experience for workers. This paper presents an assembly auxiliary system for spacecraft cabin products, which can provide technical support to the spacecraft cabin assembly industry.