更新时间是: 2007-12-27 10:02:13

 
　

2006年 第18卷 第1期

(详情见本刊)

题  目 作 者 摘    要
飞机驾驶员幕僚系统概述 王  亮，
王占林 		概述了辅助飞行操纵的驾驶员幕僚系统的当前研究状况，结合旋翼飞机驾驶员幕僚系统RPA (Rotorcraft Pilot’s Associate) 分析了系统的体系结构、任务递阶规划和座舱信息管理的主要特点，同时对驾驶员幕僚系统中的知识获取和表示、处境评估和驾驶员意图推断等关键技术进行了论述。

飞机编队飞行保障系统的建模与仿真

刘喜春，王  强，李  群，
王维平 		采用先进建模仿真技术实现了非战时飞机编队飞行保障仿真系统。系统不仅能够建立飞机编队飞行保障过程模型，描述飞机编队飞行保障过程中的基本活动如飞行、故障发生、计划性维修及非计划维修；还能够按照各种事件的发生规律进行仿真，反映飞机编队在一段时间内累积飞行时间、定时维修及故障维修的情况。介绍了实际飞行保障过程，给出仿真模型描述，最后阐述了使用框图建模方法实现仿真系统的过程。
靶标的几何光效应变化模型 黄安祥, 潘  志,
陈宗基, 姜  南 		空战仿真视景具有可见空域大（20公里以上）而靶标小（战机均小于30米）的特点。由于视景环境的解算和显示是数字信号处理机制，当靶标较远时，靶标的图像如超出屏幕显示分辨率显示能力时，出现图像丢失和混叠现象。针对空间立体视景中靶标随距离消失过程过快的问题，提出以几何效果变化模型和光效应变化数学模型替代严格的图像透视变换模型，并对该模型进行了详细的论述和分析。
鱼雷使用维护费用灰色模型 梁庆卫，
宋保维，
吴朝晖 		鱼雷使用维护费用在鱼雷寿命周期费用中占很大的比例，利用鱼雷使用维护费用近似服从指数规律的经验，对灰色系统理论的GM(1,1)模型进行了改进，将原始数据作为累加序列进行建模，同时，采用卡尔曼序贯滤波算法减弱数据序列的随机性。结合实例建立了鱼雷使用维护费用灰色模型，结果表明，这种方法能达到令人满意的精度，具有实用价值。
基于波动-均衡的员工工作行为定性模拟 胡  斌 为模拟员工工作行为，给企业管理者提供决策依据，提出波动-均衡规律：员工工作行为变化是一种受社会场引力和费用引力吸引的波动-均衡过程。根据该规律，对变量进行分类和表述，用因果关系图描述变量之间作用关系；用BP神经网络衡量社会场及费用引力；根据波动现象，设计状态变量的转换规则、过滤原理和模拟步骤。在示例应用中组合了不同环境和管理措施的实验方案，模拟结果表明，该方法能够正确地描述和预测员工工作行为的变化过程。
熔丝电爆炸过程电气特性的数字仿真 郭  军，
邱爱慈 		介绍了熔丝开关在电感储能高功率脉冲电源中的应用，分析了熔丝电爆炸的物理过程，重点论述了熔丝电爆炸过程电阻率与比能的关系，根据能量守恒、动量守恒和质量守恒方程，建立了熔丝电爆炸过程的动力学计算模型。采用该模型，对“强光一号”加速器高功率电源部分进行了实例仿真，计算结果与实验结果比较一致，表明所建立的模型具有较好的工程实用价值。
对压电陶瓷执行器迟滞特性的智能建模 赵新龙，
谭永红 		由于压电陶瓷执行器固有的迟滞非线性会影响系统的控制精度，甚至能导致系统不稳定，基于神经网络建立一个迟滞非线性的智能模型。提出一个迟滞因子将多映射的迟滞非线性转换成能够被神经网络逼近的一一映射。该模型结构简单，简化了辨识过程。最后用该方法对实际的压电陶瓷执行器进行建模，结果表明，该模型能够准确的逼近迟滞非线性。
异构计算系统任务调度的遗传算法及改进 王小英，赵  海，
陈英革，
张文波，
尹震宇，
张晓丹 		提出一种新的染色体编码方法——逆排序消出结点法RSEEN，确保染色体对应的任务分配调度为合理调度，不必在遗传操作过程中不断地验证和调整基因以保证染色体的有效性，简化了遗传操作，使优良基因更易保全并传递给后代，种群的进化过程更接近自然的进化法则。另外，还采用了启发式变异方法，加速了算法的收敛性。同时，构造本算法是以异构计算系统模型为基础的，充分考虑了任务间数据交换的开销和处理机间的差异，算法的应用更有普遍意义。
质点-弹簧模型驱动的体数据模型快速变形模拟 谌海新，
马丙辰，
马桂珍，
魏冬冬 		探讨三维体数据模型的快速真实感变形模拟和绘制方法。该方法用离散的质点-弹簧模型具有物理真实感地模拟变形过程；利用FFD从离散质点的运动信息插值求得体数据空间任意点的变形；而将重采样和绘制过程融为一体的光线虚拟弯曲技术和光线提前终止技术则避免了将大量无用计算，使变形和绘制速度明显提高；根据局部变形的连续线性特性提出了光照修正算法，算法实现简单,算出的光照浓淡变化具有高的真实感。
一种基于AR模型的大频偏估计算法 朱爱民，
杨喜根，
单  超 		给出了一种适用于卫星通信的大频偏估计算法，文中称之为基于AR模型的大频偏估计算法。该算法结合相应的频率跟踪算法能够在低信噪比条件下实现多普勒频移远大于符号速率的信号捕获与跟踪。同时，还给出了该算法的计算机仿真与硬件实现。结果表明，该算法实现复杂度低，频率估计的准确高，适合于一般的非连续相位调制信号。
自适应遗传算法的改进及在系统辨识中应用研究 任子武，伞  冶 为解决传统遗传算法早熟及收敛速度慢的问题，提出了一种改进的自适应遗传算法。通过对一典型的大海捞针类(NiH)问题的试验，证明了改进后的遗传算法在全局优化和快速收敛能力上有较大的提高。在此基础上将该算法应用于系统参数辨识中，辨识结果表明该方法具有参数辨识精度高，抗噪声能力大，对输入信号通用性强，也适用于非线性系统参数辨识的优点，具有重要的工程使用价值。
一种基于极几何和单应约束的图像匹配算法 梁  栋，童  强，屈  磊，王  年，韦  穗 提出一种综合应用极几何和单应约束的图像特征点匹配算法，首先使用互相关法对图像特征点集进行初始匹配，然后运用RANSAC方法鲁棒地估计基本矩阵和单应矩阵并相应地剔除错误匹配点，最后利用优化后的基本矩阵和单应矩阵引导匹配以获得更多、更精确的匹配点。大量真实图像实验表明，所提出的算法能够产生更多的匹配点并具有较高的匹配精度。
一种新的视频图像分块匹配压缩算法 刘  丹，Sean He 视频图像压缩的分形压缩方法是当今图像压缩编码中的热门话题，通过研究双变量分形函数空间，得出了一些关于双变量分形函数的有用的结果；提出了一种基于双变量分形函数空间理论的帧内分块匹配视频图像压缩算法；给出了算法框图和帧间编码的有效花费函数，形成了一种新的视频图像分块匹配压缩算法，在计算机上实现效果良好。
基于在线SVM的多用户检测算法及仿真 赵  宇，
奚宏生，
王子磊，杨  坚 		基于传统支持向量机的多用户检测算法运算量大、耗时久，无法满足实时性要求，为了解决这一问题，结合OSVC方法提出了一种新的多用户检测算法。该算法通过实时增加训练序列，利用KKT条件构造当前训练样本集，实时地调整最优分类超平面。仿真实验表明，该算法所需的支持向量较少，能有效地降低运算负载，抑制了多用户干扰和环境噪声，性能较MMSE多用户检测器有明显的提高。
RTI的线程模型及其在联邦开发中的应用 黄晓冬, 何  友,
涂晓明

RTI的线程模型是RTI的设计、实现和应用中都十分重要的一个问题。完全多线程RTI具有实时性能好，使用方便等优点，但同时需要联邦开发人员去解决RTI回调线程与联邦成员线程互斥地访问共享数据的问题。首先对RTI的线程模型和时间管理策略进行了分析，在此基础上总结了基于完全多线程RTI的联邦发生阻塞的几种情况。最后，提出了RTI回调线程与联邦成员线程互斥访问共享数据并防止阻塞发生的两种方案，并介绍了第一种方案的实现及应用。

船舶电力推进混合仿真系统设计 郭  燚，
郑华耀，
黄学武		 用物理模型和仿真模型相结合的方法，设计船舶电力推进（EPS）混合仿真系统。使用CAN现场总线技术，配置仿真网络系统。永磁电机采用模糊神经网络和无位置传感器观测器的控制方法，利用数字信号处理器（DSP）实现运动过程的控制。建立船-桨数学模型，控制直流负载电机，仿真螺旋桨特性。船舶电力推进混合仿真系统建成，不仅能够满足学生和船员培训需要，而且能为科研提供一个开发平台，也可为有关公司和船厂进行相关实验。
铁路信号机布置及其计算机实施系统的研究 刘海东，
毛保华，
刘剑锋，王  璇，丁  勇 		介绍了铁路自动闭塞区间信号机的布置及检验模型，建立了计算机实施系统，该系统可以通过模拟手工或计算机自动布置的方式实现区间信号机的布置，并通过追踪列车间隔时间检验、列车起停车检验、闭塞分区最大长度检验以确定信号机布置的合理性，同时可以对信号机布置的初步方案进行手工调整，以确定最终的分布方案。该系统可以为铁路线路及信号设计人员进行区间信号机的布置提供一种实用、有效的辅助设计工具。
排爆机器人教学模拟训练系统的研究与实现 秦丽娟，
郝颖明，朱  枫，
丁伟利，
刘晓民 		基于软件平台Creator和Vega设计开发了排爆机器人教学模拟训练系统，对系统结构进行了分析，介绍了系统实现的软硬件方案。阐述了几何建模中基于多边形的组合建模、数据层次结构及优化数据库、LOD模型应用、纹理问题、重叠问题等关键技术问题，并且详细介绍了视景驱动软件Vega中实现碰撞检测、运动控制等关键技术问题的解决方案。最后实现了整个系统的设计开发，实验表明该系统具有良好的交互性和实时性。
载人潜器半物理虚拟仿真系统及其性能分析 孟宪伟，
王晓辉，
刘开周，郭  威，
杨凌轩 		为了缩短深海载人潜器控制系统的开发周期，测试系统性能，根据载人潜器的自身特点，构建和实现了载人潜器所有传感器、执行器设备模拟，以及潜器在海底实景的运动状态的半物理虚拟仿真系统。首先，以仿真系统的硬件架构和数据流程为基础，重点介绍了潜器设备模拟的软件体系结构；其次，在仿真平台上测试了各种网络数据的传输延迟，分析了其整体性能；最后，得出了潜器控制器设计的时间约束。现阶段整个系统已经开发成功，并投入运行到潜器控制系统的安装调试中。
大区域虚拟战场环境中仿真平台的设计 马贤颖，
李学军，
陈晓娟

针对大区域虚拟战场环境中作战仿真的特点，为联邦开发者提供了建立在RTI之上的仿真平台，该平台将RTI的部分接口函数和通用仿真实体模型封装到一起，实现了联邦成员之间自动数据通信和实体模型与通用实体数据结构之间的通信接口功能，大大减少了联邦开发所需要编写和维护的代码量，降低了开发新的联邦成员的复杂度，并成功的应用于防空作战仿真系统中。

交互式自行车模拟器 印 松，
殷跃红，
甘红胜，
刘伟伟		 对基于虚拟现实技术的自行车模拟器进行了系统研究。从系统总体结构出发，介绍了基于Stewart平台的运动提示机构，它提供给人运动的感受；把手和脚踏板力觉提示系统，对人进行力觉提示；视觉仿真系统，显示逼真的三维动态图形，从而增强了自行车模拟器的逼真度。最后对系统集成及各部份信息交互问题进行了讨论。
基于机群的并行Monte Carlo仿真平台 用于金融衍生证券定价 兰  蓉，
郑守淇，
桂小林 		给出了利用局域网机群系统建立并行Monte Carlo仿真平台的Java实现。设计了仿真任务分配算法及多线程同步控制机制。验证了伪随机数生成器并行化的有效性。三种股票期权仿真定价模型作为应用实例，在相同机型机群环境中，取得理想加速比和定价结果。
基于HLA的仿真网格系统设计问题 凌云翔，
邱涤珊，
史湘宁 		在分析主流仿真协议HLA的不足之处和网格技术特点的基础上，阐述了HLA仿真框架与网格技术相结合的可行性，论述了基于HLA的仿真网格结构及其系统设计问题。HLA同网格技术的结合为大规模军事仿真活动的开展进行了有益探索。
移动Ad Hoc网络中的命名服务与目录服务 李  茹，
叶新铭,
黄晓璐，
王浩宏		 命名服务与目录服务属于移动Ad Hoc网络（MANET）中的基础服务。目前MANET中实现命名服务的一种主要方式是通过设备的硬件地址自动生成，这种方式由于与硬件地址绑定带来了用户不友好、不便记忆、更换设备需要更换名字等缺点。提出了一种分布式的名字自动分配机制，名为NetNeighbor，可以为MANET中的移动主机提供命名服务与目录服务。仿真结果表明，系统运行稳定后NetNeighbor协议命名冲突的概率为0，有效地避免了移动主机名字冲突对数据通讯造成的影响；每个节点中保存的全局信息量达到98%，使局部存储的信息精确地反映了网络全局视图，提高了目录服务的准确率。

可扩展建模与仿真框架-XMSF技术研究

谭  娟，
李伯虎,
柴旭东 		近年来，基于web的建模与仿真技术研究的开展提出了可扩展的建模与仿真框架XMSF，它对建模与仿真技术的发展特别是在系统框架和构成方面具有重要的意义。文中简要介绍了XMSF的研究现状，讨论了其主要支持技术，进而重点介绍了XMSF研究的几项关键技术，最后给出从国外XMSF研究中可以借鉴和学习到的两点建议。

分布式交互仿真应用系统输入输出模型的研究与实现

段作义，
唐少刚，刘  鹂 		由于分布式交互仿真中输入输出设备的多样性与复杂性，给软件的设计与开发带来诸多困难。在研究分析已有原语系统的基础上，通过定义逻辑设备坐标系及其中的归一化函数强化了设备无关性，提出了一个分布式交互仿真应用系统输入输出层次模型，并基于COM技术对该模型进行了具体实现。应用效果表明，该模型体现了设备无关的要求，并具备良好的可扩展性，能满足具体的分布式交互仿真应用系统的要求。
基于虚拟样机的汽车稳态转向特性改进研究 褚志刚，
邓兆祥，王  攀,
胡玉梅 		利用ADAMS建立了满足操纵稳定性分析和行驶平顺性分析的某汽车虚拟样机。基于该样机，研究了螺旋弹簧刚度和横向稳定杆直径对汽车稳态转向特性的影响规律，即适当增加该车前悬架螺旋弹簧刚度和横向稳定杆直径能显著提高其稳态转向特性，但随着刚度的增加，中性转向点侧向加速度的增长率却显著下降。进一步的研究表明：当前螺旋弹簧刚度和横向稳定杆直径分别从30 N/mm和20mm时增加至32.5N/mm和21mm时，中性转向点的侧向加速度也由5.32m/s2增加至6.18 m/s2，稳态转向特性得到明显提高，驾驶员座椅总加权加速度均方根值由0.6027 m/s2增加至0.6268 m/s2，行驶平顺性略有下降。
基于虚拟样机的个性化产品多Agent建模研究 杨  沁，
韩江洪，
朱家诚 		为满足客户对产品的特殊需求、建立有效的非专业人员产品设计平台，提出了基于Internet的个性化产品开发过程，建立了基于虚拟样机的个性化产品开发体系支撑框架。通过产品簇的结构关系及建模技术来构建个性化产品语义特征模型。运用多Agent的建模方法、协商模型来实现个性化产品的结点间的协同一致，达到产品的设计要求，并通过一个例子来介绍个性化产品多Agent建模过程。
水利水电工程三维动态可视化仿真技术与应用 李景茹，
钟登华，
刘东海，
胡程顺 		提出了基于地理信息系统（GIS）的水利水电工程三维动态可视化仿真技术，实现图形辅助仿真建模、全过程动态仿真计算和基于GIS的仿真可视化。图形辅助建模采用层次化和模块化建模思想，通过组合图形元素建立模型，有效地降低了建模的复杂性。全过程动态仿真采用“双仿真钟”模式，兼顾了仿真的整体性和细节性，对整个施工动态过程进行仿真。用GIS实现仿真的三维可视化改变传统的仿真结果的表现模式，为施工系统分析和管理提供了一个有力的工具。实际工程应用证明了该方法的有效性。
可漫游的虚拟场景建模与实现 徐利明，
姜昱明 		虚拟现实是现代仿真技术的一个重要发展方向，在城市规划、环境保护、战场模拟、作战训练中可以很好地辅助决策。构造可漫游的虚拟场景是虚拟现实中最基本的、必不可少的一个环节。论文在简单介绍了构造虚拟场景的一般性步骤后，重点讨论了地形、天空体、地物地貌、自然现象等关键技术及漫游控制与漫游辅助工具的实现等。实践证明，所实现的虚拟场景在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。
VR环境下的矢量场可视化交互感知技术研究与应用 鲍劲松，
许长春，
杨艳春，金  烨 		提出了一种新的基于VR环境下的矢量场可视化的交互感知方法，将虚拟现实的交互技术和矢量场数据的可视化有机结合起来，给出了该方法的实现原理并探讨了其中的一些关键技术，用户可以通过三维跟踪设备、三维鼠标、数据手套等外设与矢量场数据进行自然交互，更快捷的发现并感知数据中感兴趣的或较隐蔽的细节部分，使许多抽象的、难于理解的原理和规律变得更容易理解。最后在Powerwall虚拟现实系统上进行实例验证，并应用在工程实践中。
线路勘测设计中的三维可视化协同环境 朱  庆，钟  正，周  艳，吴  波 设计一个线路勘测设计的三维可视化协同环境，应用主席－委员模式的会议系统结构，以协同可视化设计层和协同管理层为核心的系统框架以及分布式加锁策略等实现多用户间的协同管理。同时，在三维可视化环境中，将每个线路模型的空间对象表示为Agent模型，它由具备推理能力的行为和描述对象空间特征的几何模型组成，以此实现多用户环境下线路的三维可视化协同设计与评价。
虚拟现实中多通道实时手势绘图技术研究 姚  挺，
张申生，
王江春，
朱挺杰 		主要阐述了如何将人物在现实世界的手部行为，用虚拟世界中的化身实时反映出来并产生真实的绘图效果，详细讨论了使用多通道的输入方式将手型识别和手部运动轨迹转化为虚拟世界的绘图元素，以及在虚拟世界中动态绘图的显示方式。最后给出一个演示程序，展示了本技术在虚拟现实绘图中的应用效果，增强操作者的沉浸感。
一类时滞系统的模糊跟踪控制及其仿真 邓长辉，
王福利，王  姝，
桑海峰，陆  阳 		研究了一种基于模糊T-S模型的非线性时滞系统模糊跟踪控制问题。首先利用模糊T-S模型对不确定非线性系统进行模糊建模，然后在此基础上研究了模糊系统在状态可测与不可测的情况下的模糊跟踪问题。控制器的设计避开了复杂的精确反馈线性化与自适应方法。采用本方法，可将控制器的设计问题转化为求解线性矩阵不等式问题，再利用凸优化技术可将其有效地解决。因此该方法既简单又实用，并且通过仿真实例说明了它的有效性与正确性。
一类模糊时滞系统自适应跟踪控制与仿真 魏新江，
张慧凤，
杨振光，
张振华 		基于T-S模糊模型和变结构控制策略，研究了一类带有参数不确定项的模糊时滞系统自适应输出跟踪问题。首先利用变结构控制理论选择滑动模，根据李雅普诺夫方法，提出了一种自适应变结构控制策略。利用自适应策略的目的在于克服扰动的未知上界，使设计的控制器满足可达条件。该方法确保系统的运动轨迹在有限的时间内到达滑模面并一直保持在滑模面上。其次根据ISS理论和LMI方法研究了系统状态全局有界的充分条件。最后，通过仿真实例验证了所提方法的正确性和有效性。
Smith预估控制在飞机除冰车大滞后 时变加热系统中的应用研究 孙毅刚，
王国庆 		分析了时变、大滞后系统特性，通过对现有较为成熟可靠的智能自整定PID调节控制算法、Smith预估控制算法以及最小二乘参数辨识法进行深度组合，达到了在增加较小运算量的前提下克服大滞后及时变特性给系统带来不利影响、优化系统软硬件配置的目的。针对飞机除冰车快速加热系统的计算机温度控制仿真结果表明获得了令人满意的控制效果。
突变地形下的复合结构移动越障机器人运动学建模与仿真 程刚，竺长安,李川奇,陈宏,张屹,曾议,宋轶群,杨  杰 移动越障机器人可以攀越突变障碍，实现野外环境下的灵活机动。和普通移动机器人在平坦表面上的运动不同，其在越障过程中具有独特的运动情况。提出了一种复合结构移动越障机器人，建立其越障状态下的逆运动学模型，对运动特性进行了解析，基于路径跟踪运动的仿真研究验证了该模型的有效性和正确性。
空间站姿态控制/动量管理系统设计与仿真 吴  忠,
赵建辉 		在空间站姿态控制系统设计中，一般采用控制力矩陀螺(CMG)作为执行机构，并假定控制力矩陀螺具有理想的操纵性能。然而，当多个CMG协调工作时，有可能产生运动奇异，以致不能提供期望的控制力矩。为此，针对空间站姿态控制/动量管理系统的线性化模型，设计了一个线性二次型调节器，并利用计算机仿真的手段分析了CMG操纵性能及其对姿态控制/动量管理系统的影响。仿真结果表明，在典型的干扰力矩作用下，CMG操纵性能良好，没有出现奇异现象。同时，设计的姿态控制/动量管理策略可以连续调节CMG角动量使其存储角动量最小，建立空间站指向和CMG动量管理间的折衷。
流量工程中的一种迁移策略及算法 杜  荔，杨  琳 围绕在MPLS网络中如何运用流量工程技术使网络的流量分布趋于合理这一问题，提出了一种基于限制路由的业务流迁移策略，并详细描述了依据此策略的相应算法。该算法对网络资源属性和业务流属性加以综合考虑，引入判别函数并由此计算出路径的迁移值，从而确定业务流是否适于迁移，以最终达到均衡网络负载，提高网络资源利用率的目的。仿真试验已验证了该策略及算法的正确性和有效性。
非线性系统自适应逆设计及应用 晋玉强，
戴邵武，
胡云安 		对于一类存在输入未建模动态的非线性系统，提出了一种基于RBF神经网络的自适应逆补偿器设计方法。首先应用两个神经网络设计了补偿器，一个用来估计输入未建模动态，另一个用来作为未建模动态的自适应逆补偿器。该设计放宽了对未建模动态的一些苛刻的要求，如相对度为零，满足小增益条件等。仅要求D(u)逆稳和连续光滑。然后应用反演设计技术设计了控制器，并应用Lyapunov稳定性理论推导出神经网络权重向量的调节律，同时证明了闭环系统的渐进稳定性。最后给出的BTT导弹纵向控制系统设计仿真实例证明了该设计方法的有效性。
带钢热连轧活套系统的H∞控制及仿真研究 付兴建，
童朝南，
宗胜悦 		针对一类线性不确定系统，基于Riccati方程，给出了系统的鲁棒H∞控制器存在的条件。并采用H∞控制对热连轧活套多变量控制系统进行设计。通过建立了相应的数学模型，在存在参数摄动的情况下，设计了鲁棒H∞控制，使得系统在参数摄动和外界干扰下仍具有鲁棒性能好，抗扰动强等优点。最后，通过与LQ控制仿真结果比较，验证了分析、设计以及控制的有效性。
一种非线性自适应逆噪声控制器设计及其仿真 于灵慧，
房建成