轨形上哈密顿向量场的中心扩张

研究轨形上的辛向量场和哈密顿向量场,得到轨形上哈密顿向量场李代数的中心扩张,并计算该中心扩张的2-cocycle.

一类伪加权射影平面的整体向量场及其局部指标

给出了四个带有奇点的Gorenstein伪加权射影平面上的所有的整体切向量场,并利用推广的Poincaré-Hopf定理,证明了这些曲面上一些特征整体向量场在每一个奇点处的GSV-指标都等于1+μ,其中μ为该奇点的Milnor数.与光滑流形不同,奇异解析簇上具有孤立零点的向量场的局部指标一般不易计算.在此方面提供了一个具体实例.

基于改进向量场直方图算法的无人机动态避障策略

目前传统向量场直方图(VFH)算法存在易陷入局部陷阱的缺陷,本文提出了基于陷阱检测机制与动态阈值更新策略的改进VFH算法,更加符合局部未知环境下无人机路径规划的要求,并针对复杂未知场景中无人机避障问题,提出了基于A^(*)算法和改进VFH算法的避障算法。首先,无人机根据全局已知障碍物信息,基于A^(*)算法构建目标航路点;其次,在目标航路点不可达的情况下,无人机根据运动状态与激光雷达探测到的地形信息,基于改进向量场直方图算法进行局部规划。在局部规划中,针对传统VFH算法存在的缺陷进行了改进:针对传统VFH算法的无记忆性导致在一些特殊场景中易陷入局部陷阱,本文提出陷阱检测机制的VFH算法,动态选择历史信息增强向量场直方图算法的记忆性,无人机可自主检测陷阱并及时跳出;针对向量场直方图算法的阈值敏感性问题,设计了动态阈值更新策略,使得无人机能够在复杂或稀疏的障碍物环境中,动态平衡避障安全性和抵达目标的时效性。最后,通过对比仿真验证了算法的有效性,为传统VFH算法易陷入局部陷阱的缺陷提供了一种解决方法。

基于流线距离聚类的海洋数据向量场可视化

流线可视化是海洋向量场可视化的重要研究对象,其中流线种子点的数量和位置设定是基础,而生成流线的准确聚类以及类内代表性流线的选取是消除冗余流线造成的视觉混乱和遮挡问题的关键。文中提出将PDM距离作为流线聚类的相似性度量值,在流线端点聚类的基础上再进行流线精细聚类,有效解决端点聚类结果不准确的问题,提升了流线聚类的准确性。通过排序聚类后类内流线对的PDM距离值,提取中线和边界线进行流线重绘,减少了流线遮挡和杂乱现象。针对基于距离的流线聚类计算量大的问题,提出了MDS算法以提升计算速度。此外,采取临界点检测算法减少了流线生成过程中耗时的漩涡生成,进一步提升了计算速度。使用中国沿海的海洋流场数据进行实验,验证了算法的有效性和优越性,流线绘制效果良好。

基于深度强化学习和导航向量场的卫星规避拦截算法

针对在轨卫星规避拦截问题,提出了一种新的基于强化学习和三维李雅普诺夫导航向量场(3D-LGV)算法。首先,采用3D-LGV产生收敛于椭圆轨道的趋近律,保证规避拦截后能再次入轨。其次,针对拦截卫星利用扰动流体动态系统算法(IFDS)产生扰动流场,利用该扰动流场对导航向量场产生的趋近律进行修正,从而保证卫星能有效地规避拦截。由于IFDS算法中扰动流场大小和方向主要受其中反应系数和方向系数的影响,采用近端策略优化深度强化学习算法作为决策层输出反应系数和方向系数,用于指导卫星在不同场景下提供合适的对导航向量场的修正。最后,通过将IFDS算法修正后的趋近律作为卫星的最终运动方向,实现了整个规避过程。在构建的不同场景下进行了对比实验,结果表明,相较于滚动时域优化算法(RHC)、人工势场算法(APF)和传统IFDS算法,基于强化学习的算法决策时间更短、规避效果更好,在不同场景下均能实现有效规避。同时,对该算法进行蒙特卡洛仿真,统计结果显示卫星规避成功率高达98%。因此,此研究对智能方法在卫星规避拦截领域的应用具有一定价值。

布劳威尔关于向量分布的研究

布劳威尔通过将球面不动点定理和向量场联系起来,推动了布劳威尔不动点定理的产生,也促进了代数拓扑学的发展。基于相关原始文献,围绕布劳威尔关于向量分布的研究,分析布劳威尔对庞加莱指数工作的推广,及其对二维布劳威尔不动点定理新证明方法的思想演变过程,以期厘清布劳威尔将庞加莱的指数工作应用于一般连续向量分布的过程,及二维不动点定理新证明的具体思想。

基于向量场直方图的无人机动态避障算法的应用研究

根据无人机在三维地理空间中实时动态避障的需求,采用了一种基于向量场直方图的局部路径规划算法。为了在避障的同时提高飞行效率以及速度过快导致过冲震荡、姿态不稳等问题,文章提出一种多场景自适应的速度规划控制器,若无人机检测到障碍物需要避障则根据代价函数选择方向最近的可通行区域,同时调用速度规划器规划出避障速度;若未检测到障碍物则,则保持当前的航向不变,同时根据距离进行平滑加减速最终达到规划的速度。通过gazebo仿真实验结果表明,该算法能保证快速穿越密集柱状障碍物林的同时保持飞行姿态的平稳,进而达到目标航点。

基于字词向量的BiLSTM-CRF水利工程巡检文本实体识别模型

命名实体识别是构建水利知识图谱的核心技术。水利工程巡检文本是水利工程最为常见的数据类型,以文本形式记录,没有固定格式与结构,但其包含水利工程安全潜在风险信息,具有价值密度高的特点。针对水利工程巡检文本命名实体识别问题,提出字词向量融合的BiLSTM-CRF模型,首先将巡检文本分别在字维度和词维度进行向量化处理,合并字词向量获取字词向量特征;然后利用BiLSTM神经网络获取序列化后的上下文特征;最后通过CRF进行解码并提取相应实体。以南水北调中线工程巡检文本为例,实验结果表明:字词向量结合之后的方法能有效提高识别性能,对实体边界的识别效果更优,模型准确率、召回率和F1值分别可以达到93.79%、93.06%、93.42%;时间效率较BERT-BiLSTM-CRF模型的时间效率提高82.86%。基于字词向量的BiLSTM-CRF模型可为水利工程知识图谱的快速构建提供技术支撑。

基于向量场模型的多光谱遥感图像多尺度边缘检测

提出一种基于向量场模型的多光谱图像多尺度边缘检测算法,并在算法中引入两种梯度方向量化邻域模型。首先,对多光谱图像进行二进小波变换,得到每个波段图像在不同尺度上的细节系数,然后根据向量场模型计算多光谱图像的梯度幅值和梯度方向,选择适宜的邻域模型对梯度方向进行量化,最后沿量化后的方向获取由细到粗的多层次边缘信息。对QuickBird多光谱图像上农田、厂房等地物进行多尺度边缘提取,定性分析图像分辨率大小与地物尺寸关系在不同尺度边缘信息的表征;利用F测度,定量评价检测结果的边缘准确度。与传统算子检测结果对比表明,利用向量场模型综合所有波段的边缘信息,减少多波段图像边缘信息的不一致性,引入的量化邻域模型能够有效地获取完整的多尺度边缘点。

基于向量场正规形的电力系统稳定模式相关性理论分析

在以往的文献中,常将电力系统的功角稳定性问题和电压稳定性问题区分开来研究,但现代电力系统的强非线性特性使得很难严格地将它们区分开来,实际上,它们共同决定了电力系统复杂的动态行为,系统的失稳模式归根结底只有一种。为此对电力系统的辅助动态系统采用向量场正规形方法,对一个简单4节点电力系统进行了分析。通过分析电力系统内部模式间的非线性相关作用来认识和理解系统的动态特性,深化了线性化分析中的特征分析理论,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性动态特性提供了一条新的有效途径。

平面向量场与曲率分析在曲面求交中的应用

在曲面求交算法中，初始跟踪点的确定和交线分支的跟踪是最关键的两个问题．本文总结了用平面向量场确定初始跟踪点的算法，给出了使用曲率分析精确计算跟踪方向，并估计跟踪步长的方法．应用平面向量场和曲率分析，作者实现了高效可靠的ＮＵＲＢＳ曲面求交算法．

基于向量场正规形的电力系统动态分析

随着现代电力系统的日益复杂和非线性程度的增加,电力系统在运行点附近表现出了复杂的动态行为,采用传统小扰动法难以凑效,文中将向量场正规形方法应用于电力系统奇异摄动模型,通过分析电力系统基本响应模式间的非线性相关作用来认识和理解系统的动态特性,深化了线性化分析中的特征分析理论,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性动态特性提供了一条新的有效途径。对一简单的电力系统进行分析,得到了一些有益的结论。

基于向量场正规形方法的功角和电压稳定特征分析

通常意义下的功角稳定性和电压稳定性事实上只反映电力系统稳定性的不同方面,作为一个整体,电力系统稳定性本质上是一个综合问题。文中采用向量场正规形理论,对系统稳定运行点的特性进行研究,发现应用向量场正规形方法得到的高阶解析解包含了电力系统稳定性的更多信息,便于分析和理解系统非线性的本质。用它来研究系统内部模式间的非线性相关作用,可以分析出功角和电压稳定的特征,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性特性提供了一条新的有效途径。同时,还用非线性动力学方法分析了系统的稳定运行点和不稳定运行点的特性,并与文中所使用方法的分析结果进行了比较,对一个简化电力系统的分析实例表明,电力系统中的各种稳定模式是相互影响的,系统在稳定边界附近所表现出来的非线性现象和相应的不稳定运行点的特性一致反映了系统所面临的失稳模式。

数字海洋系统的向量场可视化

数字海洋系统是海洋相关应用和研究中的有效工具,三维球体环境下的向量场可视化是数字海洋系统中的一项重要工作.文中将向量场可视化结果实时地融合在具有地理位置信息的三维环境中.首先生成覆盖向量场的流线集合.然后对流线集合进行聚类.最后对每一类流线按空间位置进行排序,选取代表性流线进行向量场简化;在每一类的起始位置处放置粒子,实现三维风场实时可视化;生成权值矩阵,对基于纹理可视化结果进行后续处理实现增强效果.实验结果表明,在三维球体环境下,文中算法效率高、绘制效果良好.

基于向量场正规形方法的静态电压稳定性分析

提出了利用向量场正规形方法分析电力系统在不同运行条件下的非线性行为,以非线性参与因子衡量节点对静态电压稳定性的重要程度,并以此确定电力系统中无功补偿设备的有效安装位置。在New England 39节点系统上进行了算例分析,验证了该方法的正确性和有效性。

气象向量场奇异值分解方法及其应用

给出一个实现气象向量场时间序列奇异值分解的简单方案。用它分析赤道太平洋区域年际尺度海气异常关系。

多维向量场辐散辐合结构特征自适应匹配方法

利用几何代数的多维统一性与运动表达的简明性,构建了面向多维向量场的辐散辐合结构特征的自适应匹配方法.利用rotor(旋转)结构的一致性表达,建立基于奇异值分解的原始模板与标准辐散模板间的最优rotor求解方法,进而实现了数据自适应的辐散辐合模板生成;基于rotor的旋转角度实现对向量场的几何结构的分类,构建了基于Clifford卷积的自适应模板的匹配算法.基于北美风场数据的算法验证结果显示,本文方法可以有效的解析出不同维度向量场的结构特征,并可实现基于结构特征的向量场分类.

网球视频分析的运动向量场变换算法

网球比赛中摄像机与球场平面成一倾角,利用运动估计难以获得球员的真实跑动信息,且容易受到大量随机噪声干扰.本文基于针孔摄像机模型,提出一种运动向量场变换算法,提高基于运动向量场特征分析网球视频的性能.该算法利用前景物体掩蔽和全局运动补偿技术,去除随机噪声干扰.实验结果验证了本文算法的有效性和稳定性.

与物理特征相关的平面向量场的拓扑简化及压缩

针对现有拓扑简化方法忽略物理特征保持的缺陷,提出一种对物理特征敏感的平面向量场拓扑简化算法,其中心思想是使用为应用定制的物理判据分类向量场区域,将向量场的特征检出与拓扑简化关联起来.通过合并次要物理特征所在区域上的网格及在新网格布局下重新提取向量场拓扑,该算法不仅能完好地保持场内的重要特征,还能同时实现向量场的数据压缩.实验结果表明,该算法在复杂流场的特征提取方面可发挥重要的作用.

向量场平方和算子的特征值问题

本文研究由满足Hormander条件和形式反自伴的向量场构成的平方和算子的离散特征值的存在性，并对Greiner算子给出了相邻特征值的估计．