基于软件GPS接收机的高动态跟踪环路设计

介绍了三阶载波跟踪环路的设计方法,并在MATLAB软件上通过低动态实验和高动态仿真实验对设计的跟踪环路性能进行验证。低动态实验采用中频信号采样器采集的真实GPS信号,高动态实验采用GPS信号仿真器生成的高动态仿真信号。实验结果表明,基于软件GPS接收机设计的二阶载波跟踪环路可满足一般低动态要求,而三阶载波环路则可满足载体相对于卫星加速度为10个g的高动态要求。     

飞轮控制航天器的自适应姿态跟踪

本文讨论飞轮控制航天器的姿态控制问题。由于航天器在运行过程中受各种复杂环境因素的影响，难以确定其动力学参数的准确值，因此姿态控制系统必须具有自适应能力，以适应不可预计的干扰和航天器自身参数的改变。文中基于滑模控制方法提出一种改进的自适应姿态控制规律，适用于有内扰动力短存在的航天器。此控制规律可在不须提供动力学参数的情况下，使飞轮控制航天器跟踪期望的姿态变化规律以实现姿态机动。利用Lyapunov直接方法证明了控制系统的渐近稳定性。对于受随机扰动力短作用的航天器姿态跟踪的时间历程进行了数值仿真，计算结果证实上述方法的有效性。     

Consistency issues of Lagrangian particle tracking applied to a spray jet in crossflow

Numerical simulations are performed for multiphase jets in crossflow. The flow solver uses an Eulerian/Lagrangian approach. Turbulence in the gas phase is modeled in the framework of large eddy simulation. The dispersed phase is handled using Lagrangian particle tracking. The model assumptions of solvers for Lagrangian particle tracking are critically assessed for typical flow conditions of spray jets in crossflow. The droplets are assumed to be spherical and isolated. It is shown that several model assumptions are apparently inconsistent in larger portions of the flow field. Firstly, average Weber numbers can be so large that the model assumption to regard droplets as spherical is questionable, not only near the nozzle, but also in the far-field. Secondly, the average droplet spacing can be so low that droplets directly interact with each other, again also in the far-field. Thirdly, the average Stokes numbers in the jet region can be so large that the phase coupling between the dispersed and continuous phase is weak. Some remedies to these deficiencies are proposed.     

心肌细胞搏动视频自动分析系统

本文介绍了一种建立实时图像处理平台的方法。并将该方法应用于心肌细胞视频图像的分析处理。通过合理使用差分图像法和相关跟踪法实现了对心肌细胞搏动频率，搏动幅度的实时动态记录。     

基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法研究

针对行人运动的随机性导致运动状态模型适应性差和人在行走过程中可能发生短时全部或局部遮挡导致行人跟踪算法精度较低的问题,提出基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法。建立了行人运动时间序列模型;给出了基于对视频序列初始帧的检测,确定行人的位置、宽高等作为跟踪先验信息的方法;由先验信息计算加权颜色直方图构建初始粒子群分布,并利用时间序列运动模型预测粒子在下一时刻的状态分布,并更新粒子权值;根据有效粒子的个数判断是否进行重采样;最后由所有粒子的加权和估计行人的运动状态。仿真实验表明：文中提出根据行人的运动轨迹时间序列运动模型可使行人的状态估计更准确,预测误差进一步减小,预测精度得到了提高。     

管道清管器实时远程跟踪定位系统的设计与实现

清管器在油气管道的清理过程中具有重要的作用,但若管道内杂质堆积物过多会将清管器卡堵在管道中而影响清管作业的顺利完成。为了保证油气管道的正常运营,需要对工作中的清管器进行实时远程跟踪定位。本文开发了一套管道清管器实时远程跟踪定位系统。在清管器接收机中内置GPS模块,接收机检测到清管器发射的低频信号时向GPS模块发送指令进行导航定位,并将得到的定位信息通过访问网址的方式发送给指定的服务器,由服务器调用Google地图显示清管器所在位置以及运动轨迹,从而实现清管器实时远程追踪和定位。     

基于改进高斯混合模型的运动目标检测与跟踪算法

针对传统高斯模型存在的不足,为了搞高运动目标跟踪精度,提出一种基于改进高斯混合模型的目标检测与跟踪算法。首先提取目标特征建立目标分类器,并将目标从前景是标记出来;然后通过多目标跟踪将目标为多种运动模式;最后采用高斯混合模型对跟踪与分类的结果进行融合,获得最终目标的位置。结果表明,本文方法不仅提高了目标检测与跟踪精度,而且可高斯模型以较好的满足目标跟踪的实时性要求。     

一种优化的运动目标定位与跟踪算法研究

运动目标检测与跟踪技术可实现对运动目标的检测、定位和跟踪,为更高层的视频理解和场景解释提供底层对象和分析依据,具有重要的理论意义和实用价值,已经成为各国学者研究的热点方向之一。本论文研究简单背景下的目标检测与跟踪算法,目标检测主要通过帧间差分法和背景差分法进行对比操作,目标跟踪采用矩心跟踪、重心跟踪和卡尔曼滤波法跟踪分别进行实现,此环节通过重心跟踪与卡尔曼滤波跟踪相结合的方式达到目标跟踪的目的,并且效果超越了前两种算法,而且运算较快,同时由于卡尔曼滤波算法的预测与检测性大大降低了错误率,成功地得到了优化的设计方案。     

Fast terminal sliding mode controller design for nonlinear second‐order systems with time‐varying uncertainties

This article investigates a novel fast terminal sliding mode control approach combined with global sliding surface structure for the robust tracking control of nonlinear second‐order systems with time‐varying uncertainties. The suggested control technique is formulated based on the Lyapunov stability theory and guarantees the existence of the sliding mode around the sliding surface in a finite time. Using the new form of switching surface, the reaching phase elimination and the robustness improvement of the whole system are satisfied. Simulation results demonstrate the efficiency of the proposed technique. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Complexity 21: 239–244, 2015