仿真回放数据的时间栅格管理机制

回放是仿真的重要组成部分。针对回放数据的时间性和数据量巨大的特点,提出了时间栅格数据管理模式和区间栅格数据管理模式。重点从数据组织、数据管理、文件调度、特殊情况处理等几方面,对时间栅格数据管理模式进行论述,并运用该模式,实现回放数据的快速调度,在仿真回放中取得较好效果。

基于ASEB栅格分析法的兰州市旅游发展战略研究

甘肃省兰州市是黄河上游重要旅游目的地和西北旅游枢纽城市,旅游资源丰富,具有良好的发展趋势,研究面向游客体验的兰州市旅游发展战略对推动该区域旅游高质量发展具有重要意义。立足于景区、景点可持续发展、旅游体验、旅游开发的相关理论,采用ASEB栅格分析法,对兰州市旅游现状进行构建由优势、劣势、机遇和威胁以及活动、环境、体验和收益共同组成的兰州市旅游发展战略矩阵分析研究,并形成栅格表。分析研究结果表明,兰州市旅游发展处于外延增长阶段,尚没有形成内涵式发展的体验活动体系,游客对兰州文化接受多属于被动性的;兰州市的旅游发展还具有旅游商品单一、雷同性大、同质性强、产品老化、旅游产业链短、旅游资源产权权属关系界定不清、旅游管理和区域合作机制不健全等问题。针对这些问题提出兰州市旅游产品提升策略和发展战略,以期助推兰州市旅游业高质量发展进程。

一种针对“低慢小”目标的栅格化感知系统设计

针对“低慢小”目标探测面临的问题,提出了一种栅格化理念解决问题思路,给出了栅格化感知系统的定义,设计了栅格化感知系统,包括传感器分系统、通信分系统、管理控制中心和综合保障分系统等组成和工作过程。分析了栅格化感知系统的关键技术,包括传感器低成本设计、“低慢小”目标检测、数据融合处理等技术。研究了栅格化感知系统的部署原则,建立部署原则模型,对于解决“低慢小”目标探测具有现实指导意义。

数字低空空域栅格化的表征度量与最优标定

低空飞行空间范围小、目标速度慢、环境要素杂,传统的经纬度表征方式无法满足智联环境下的低空精细管理要求,为此本文研究了数字低空空域栅格化的表征度量与最优标定问题。首先,从“点-线-面”视角构建了多维度低空空域结构要素量化表征规则,提出了低空空域多层级栅格量化表征方法;然后,通过判定不同空域栅格的“点-线-面”位置关系,提出了基于栅格交集矩阵的低空空域拓扑关系度量方法;最后,综合考虑低空无人机碰撞指数、低空栅格利用指数等优化目标,以及节点与栅格匹配约束、空间位置约束、无人机与无人机/障碍物安全约束等限制条件,建立了面向多维性能的低空空域栅格粒度最优标定模型。针对城市低空典型飞行任务场景对所提方法的有效性及优化效果进行了验证分析。实验结果表明,针对任意设定的低空空域和无人机飞行任务,在可接受的无人机碰撞指数和栅格利用指数下,所提方法可对数字低空栅格粒度进行最优配置,从根源上有效确保低空飞行活动的安全和高效。研究成果对于支撑数字低空空域精细化管理和异质飞行器融合运行具有一定的理论价值和应用意义。

通气条件下带栅格翼水下航行体数值仿真研究

栅格翼可通过自身受到的流体力改善水下航行体姿态,通气技术可以通过改善水下航行体表面流体载荷稳定其姿态,将通气技术应用于带栅格翼航行体有望大幅提高航行体水下垂直运动的稳定性.文中采用重叠网格技术和六自由度求解器对水下航行体运动和流场演化进行了数值模拟,通过与实验结果对比验证了所采用数值计算方法的准确性,分别探究了航行体安装栅格翼和通气以及不同通气率对带栅格翼水下航行体运动稳定性的影响.结果表明:通气和安装栅格翼可以降低航行体水下运动时的偏转角,有利于提高其运动稳定性,其中栅格翼的作用更明显.带栅格翼航行体随着通气率的增加,偏转角减小,当通气空泡长度发展到航行体质心位置以下时,产生与偏转角方向相反的回正力矩,当通气空泡将栅格翼包裹,栅格翼对航行体稳定作用失效,这对通气条件下水下航行体加装栅格翼具有重要的指导意义.

基于深度学习的栅格测井曲线数字化研究

栅格测井曲线是记录测井数据的模拟曲线,地质专家可根据所得曲线判断出具体岩性、层位等.目前无监督计算机视觉技术解释数字曲线算法中仍然存在对人工干预有依赖,处理时间较慢且准确率不高的问题,提出了一种基于深度学习的栅格测井曲线数字化研究方法.该方法采用改进的U⁃net启发架构作为基础模型,结合栅格测井图像分辨率高的特性改变上下采样的残差块数量,并利用注意力增强的处理策略平衡在处理不同的输入和输出大小时保留其关键信号,再对栅格图像中的曲线进行语义分割减少背景干扰,增加数字化准确率.实验结果表明,与多条曲线的二值分割的真实数据相比,所提出的架构有效地对曲线进行了分类和数字化,在栅格测井图像数字化方面表现出较高的准确度和性能.

基于栅格数据的辽中南城市群人居环境自然适宜性测评

以辽中南城市群为研究对象,基于1km×1km栅格数据,建立了基于地形起伏度、植被、水文、温湿指数的人居环境自然适宜性综合评价模型,对人居环境自然适宜性进行了综合评价与合理分区。研究结果表明:①辽中南城市群人居环境自然适宜性受地形条件限制较小,受水文、植被、气候条件限制较大。②辽中南城市群人居环境自然适宜性指数范围为19.03~84.15,在空间上总体呈现出西高东低的态势。③中度适宜地区分布最广,高度适宜地区与不适宜地区面积最小。④辽中南城市群64.48%的人口分布在中高度适宜地区。

不同矢量—栅格转换尺度下黄泛平原风沙区县域土地利用面积损失特征——以兰考县为例

土地利用是区域水土流失动态监测重要的基础数据,是进行土壤侵蚀模数计算、水土保持功能评价和深度分析的前提,以矢量格式为主。为进一步分析土地利用空间分布特征及其与其他水土流失影响因子的关系,需将矢量格式转换成栅格格式。以黄泛平原风沙区河南省兰考县为例,基于ArcGIS 10.2平台,分析2种转换原则、5种栅格尺度下不同土地利用类型的转换特征及差异,探索县域土地利用栅格化最优原则和尺度。结果表明:综合考虑土地利用类型等因素,黄泛平原风沙区县域尺度土地利用矢量数据栅格化时,宜选择RCC原则、10 m尺度。

ORB-SLAM3融合语义分割的AGV栅格地图构建与导航

同时定位与建图(SLAM)技术是自动引导车(AGV)实现自主引导的关键技术之一,传统的视觉SLAM生成的稀疏点云地图无法得到真实场景中空间是否被障碍物占据的状态,因此不具备导航功能。提出了一种基于语义分割的栅格地图构建方法。通过全景分割网络Panoptic FCN对ORB-SLAM3生成的关键帧进行语义分割,利用相机水平安装且高度固定作为先验条件确定地面的空间位置,再结合关键帧位姿将得到的语义掩膜进行反投影,利用贝叶斯增量式估计方法构建二维占据栅格地图。在实验室搭建的AGV平台上对该建图算法进行验证,利用A*算法作为路径规划算法,实验结果表明算法生成的语义栅格地图能够正确的表示出地面和障碍物位置,AGV按照规划好的路径正确地跟踪到目标点,算法生成的栅格地图能够正确地反映出环境语义信息并可以应用于AGV实际导航,算法实时性和准确性都能够满足需求。

融合栅格与表面特征编码的轻量级点云分类网络

点云携带着丰富的三维特征,其分类问题一直是深度学习领域的热点。现有点云分类网络的精度已经较为理想,但参数量与计算量过于庞大,不利于实际场景下的部署。针对该问题,提出一种轻量级点云分类网络GridPoint。首先设计点云栅格化模块Gridding,根据点的坐标位置进行栅格区域划分;然后扩展坐标的高次项函数,对原始点云进行表面特征编码,增强对轮廓特征的表达;最后使用两次全局池化完成局部特征的提取与全局特征的聚合。使用经典点云数据集ModelNet40、ShapeNetCore与真实数据集ScanObjectNN进行分类与消融实验。实验结果表明,GridPoint的分类精度接近PointNet++等主流网络,差距在0.3%~2.3%之间;网络参数量与计算量分别为0.11 M与0.05 G,相较主流网络分别减少了81.7%和88.9%以上,在轻量化方面优势显著,具有良好的实用价值。

一种基于激光点云数据的微距栅格体积算法

针对规则格网算法难以满足激光点云模型高精度体积计算的问题,提出了一种基于激光雷达点云数据的微距栅格体积算法。该方法首先运用葛立恒凸包算法提取凸包点集,然后运用微距格网划分、高程插值和网格体积累加的方法计算体积。与规则格网法不同,这种算法充分利用激光雷达数据高密度点云特征,采用格网微分和增大插值半径的方法改善模型表面的连续性,进而提高计算精度。实验结果表明,微距栅格体积算法具有较好的时间复杂度和较高的计算精度,适宜于激光点云模型高精度体积计算。

知识引导的碎片化栅格地形图比例尺智能识别

比例尺是确定地形图秘密等级的重要依据。本文针对碎片化栅格地形图比例尺判定的难题,通过凝练地图尺度特征先验知识,引导构建专家知识图像金字塔数据集(EKIPD),然后使用深度卷积神经网络算法进行建模,构建以知识为引导,以数据为驱动,以算法为核心的知识、数据与深度卷积神经网络耦合的混合智能模型。统计EKIPD中不同尺寸碎片化地形图的样本分布得到最优识别尺寸(ORS),然后以ORS为步长对待识别地形图进行切分;对每个子图分别使用模型进行预测,集成子图的预测结果得到碎片化栅格地形图的比例尺。经过试验验证,本文方法的识别精度在97%左右,证明了本文方法的有效性。

不同栅格分辨率下赣州市石城县崩岗易发性评价研究

探究不同栅格分辨率下崩岗易发性评价对崩岗防控具有重要意义.为开展相关研究,以赣州市石城县为例,利用地理探测器选取降雨侵蚀力、可蚀性、岩石种类、植被高度、叶面积指数、高程、坡度、归一化植被指数指标作为评价指标,划分出15、30、60、90、120 m 5种分辨率的栅格单元,以频率比(FR)为联接方法,构建频率比-随机森林(FR-RF)模型开展崩岗易发性评价.结果显示:栅格单元空间分辨率对崩岗易发性评价有一定影响,5种不同栅格分辨率下易发性结果的AUC值依次为0.840、0.830、0.830、0.820、0.810,基于随机森林模型下15 m分辨率栅格单元更适用于研究区的崩岗易发性评价(AUC值为0.840);研究区较高易发区以及高易发区主要分布在北部区域.研究结果可以为赣南地区的崩岗易发性评价提供重要参考.

适用于栅格舵焊缝检测的超声扫查装置

针对栅格舵焊缝的超声无损检测需求,为解决当前人工手动扫查检测及缺陷评定中的可靠性低、周期长和系统成熟度低等问题,在阵列超声主机、换能器及成像软件的开发基础上研制了一种适用于栅格舵焊缝超声检测的装置。该装置以PLC(可编程逻辑控制器)为控制核心,采用GSKLink通讯协议实现对于机器人、伺服电机的控制,同时根据栅格舵焊缝结构设计自动化工艺运动流程,实现目标的自动化检测。通过实际运行该装置并将其应用于生产,证明了该装置能够满足栅格舵焊缝的自动超声检测需求,大大提高了栅格舵的生产效率。

基于栅格特征的打印软件环境研究

通过对不同打印软件打印文字的栅格特征进行实验研究,分析栅格特征与打印软件的关联性,判断操作系统、打印驱动程序、文字处理软件等打印软件环境的相关信息,为打印文件机源种属鉴别提供新的思路。以中易宋体100个常用汉字为研究对象,使用兄弟、惠普、联想、佳能、富士施乐、京瓷、松下、光电通等常见品牌打印机,设置300、600 dpi分辨率或默认模式,打印八号、七号、六号、小五号、五号、小四号、四号、小三号、三号、小二号样本500份。将不同种类操作系统、不同类型打印驱动程序、不同种类文字处理软件、不同版本中易宋体字库环境下打印的文字,制作成栅格模拟图,进行栅格特征比对,总结栅格特征多样性产生的原因。结果表明,字符轮廓线的栅格适配与否、缺失像素的补偿规则、映射到设备空间的字符轮廓线大小、描述字体的曲线种类等因素会使栅格特征发生改变。横笔段厚度特征与字符轮廓线的栅格适配与否关系较大;竖笔段宽度特征与映射到设备空间的字符轮廓线横向大小关系较大;斜笔画阶梯特征与缺失像素的补偿方式、描述字体的曲线类型等关系较大;平行笔段间距特征(即平行笔段间的空白栅格多少)与映射到设备空间的字符轮廓线的纵向大小关系较大。通过栅格特征,可以分析打印文件的打印软件环境信息,如操作系统类型、打印驱动程序种类、栅格适配方式、文字处理软件种类等,可以为打印文件机源种属鉴别提供新的思路。

不同栅格尺寸下输电线路地质灾害易发性评价

输电线路的安全运行对国家经济建设与发展具有重要意义,而针对输电线路进行地质灾害易发性评价的研究较少。以京津冀地区的输电线路为例,选取高程、坡度、坡向、地形起伏度、地层岩性、距断层距离、距水系距离、土地利用类型8个指标因子,采用频率比法对各指标因子进行分级,构建易发性评价体系。再利用不同的机器学习模型,使用不同尺寸的栅格单元作为评价单元对研究区进行易发性评价。最后,选取精度最高的机器学习模型与传统的层次分析法完成研究区易发性区划图。研究结果表明:贝叶斯网络模型在区域输电线路易发性评价中的应用效果最好,模型性能最强,最高AUC值为0.876。与传统的层次分析法相比,BN模型在研究区易发性制图中的效果更好,精度更高。此外,采用50 m的栅格作为评价单元在研究区易发性评价中取得了最好的应用效果,研究成果为输电线路地质灾害易发性评价以及栅格尺寸的选用提供了思路以及参考。

面向3D打印的排爆机械臂栅格优化

文中以排爆机器人机械臂为研究对象,设计了一种面向3D打印的排爆机械臂。通过SolidWorks建立机械臂三维模型,采用ANSYS Workbench对原始大臂进行静力学分析,再根据分析结果对机械臂大臂进行拓扑优化。在满足大臂工作要求的前提下,采用Altair Inspire为拓扑优化大臂分别填充3种不同直径的栅格结构。通过Inspire对优化后的大臂进行静力学分析,与原始大臂相比,优化后的机械臂不仅满足工作要求,且自身质量减小,提升了机械臂的承载能力与末端执行器精度,增强了排爆工作的安全性。采用3D打印技术制造的机械臂,解决了优化大臂模型复杂、加工困难的问题,提高了设计制造的效率。

一种结合角距特征的改进栅格星图识别算法

针对栅格算法易受邻域星点影响导致误匹配的问题,提出了一种结合角距特征的改进栅格星图识别算法。首先介绍了改进栅格算法的原理,其次设计了融合栅格识别模式和星角距识别模式的算法实现流程,最后开展了基于不同视角下的大视场仿真星图的算法试验验证和性能分析。结果表明,由于角距特征具有旋转不变性和不易受观测星邻域星点分布影响等特点,结合角距特征对失效观测星进行再匹配的改进栅格算法,在兼顾存储量需求小、运行速度快等优势的同时,识别率和鲁棒性也得到了提升,最高识别率可达98.88%,在位置噪声干扰以及缺失星干扰下,改进算法的识别率仍可保持在95%,说明算法鲁棒性强,具有较好的应用前景。

基于栅格法的农业机器人路径规划方法研究

智能农业机器人是无人农场实现机器完全替换人工劳动的重要一环,而路径规划是农业机器人的重要关键技术。为此,针对农田特殊作业环境及农艺要求,提出了农业机器人全局路径规划方法和局部最优规划方法。阐述了农田全覆盖路径规划思想,设计了基于神经元激励网络法的全覆盖路径规划方法和基于Dijkstra算法的局部最优路径规划方法。通过MatLab仿真试验验证路径规划方法的可行性,建立栅格地图,并随机设置障碍物信息模拟实际作业环境。研究结果表明:生物激励与神经元激励两种规划方法覆盖完成率均为100%,路径长度与转弯次数两者相差不大,但神经元激励法的路径重复率5.49%远远小于生物激励法的12.66%;基于神经元激励网络法的全覆盖路径规划方法比生物激励网络法的全覆盖路径规划方法重耕率更低,可实现农田地块大规模覆盖作业;基于Dijkstra算法的局部最优路径规划方法可针对不同复杂程度的障碍物地图实现自主最优路径规划。

基于ASEB栅格分析法的广东温泉旅游产业开发研究

广东作为全国温泉资源最丰富的省份之一,也是国内温泉旅游发展最快最成熟的地区。在快速发展的过程中,广东温泉逐渐形成了自身的优势与特色,同时也面临着一系列的问题,如温泉资源无序开发、温泉旅游产品同质化、产品质量良莠不齐等,这些问题使得广东温泉度假产业的市场竞争压力日益加剧。本文围绕广东温泉旅游发展所面临的问题,应用AESB栅格分析法,明确广东温泉旅游发展的优势、劣势、机遇、挑战,同时与曼宁-哈斯-德赖弗-布朗需求层次理论的活动、环境、体验、收益四个方面结合起来,分析广东温泉资源现状和温泉产业现状,针对广东温泉存在的主要问题,提出具有可行性和可推广性的发展对策。