远程分布式跟踪驾驭可视化系统的研制

在运行数值计算程序的同时，还需要跟踪驾驭它们、进行可视化的图形绘制和处理。为了分散在单机环境下形成的高计算密集度，解决计算资源紧缺的瓶颈，应用分布式思想，采用基于国际对象管理组织OMG提出的CORBA标准的分布式系统的设计，将数值计算和科学计算可视化两部分任务分别部署在具有网络连接环境下的不同计算机上运行。这样在不影响用户程序正常计算的前提下，为用户提供了利用本地可视化端的用户界面在远程对计算程序进行跟踪、驾驭和图形处理显示的功能。     

太阳能热声发动机的设计与性能仿真

太阳能聚焦集热器与热声发动机的结合能够成为一种新型的具有广阔应用前景的动力系统,本文建设完成了太阳能驱动热声发动机并对热声发动机性能进行了仿真研究.基于Simulink开发了双轴自动跟踪太阳能集热器的性能仿真程序,并基于自行测量的太阳辐射数据对聚焦式太阳能集热器的热力性能进行了仿真计算.利用太阳能集热器仿真程序的计算结果与热声仿真程序Deltae进行耦合计算,对已经建设完成的太阳能热声发动机的热力性能进行了仿真模拟.仿真结果对于后续实验工作提供了参考依据.     

MODTRAN软件集成环境开发

MODTRAN是目前流行的红外辐射传输计算模型。应用FORTRAN语言编写的MODTRAN源代码，集成MODRAN计算软件，设计了MODTRAN软件图形界面。针对FORTRAN语言计算效率高而图形功能弱,Visual Basic (VB) 计算效率低而图形功能强的特点，用VB 和FORTRAN 2种语言混合编程，实现FORTRAN 计算程序资源的再利用。将FORTRAN 程序转化为动态链接库函数，通过函数参数传递使VB程序和FORTRAN动态链接库函数之间交换数据，将FORTRAN的计算结果在VB窗体上显示并进行作图处理，从而实现MODTRAN计算程序的图形界面及计算结果的可视化。设计出MODTRAN的汉化使用界面，有利于MODTRAN在国内推广应用。     

基于SALOME的蒙卡计算模型CAD反转可视化

基于开源SALOME平台,采用以体代面思想和栅元层次多叉树方法,开展蒙卡计算模型CAD反向转换及三维可视化研究。基于本文方法开发了CAD反转可视化程序模块SALOME-MC,模块可实现蒙卡计算模型几何建模、材料建模和三维可视化等功能。选取三种典型反应堆蒙卡计算模型对本文方法和程序进行测试验证,测试结果表明,本文方法和程序可妥善处理蒙卡计算模型的复杂几何体与大规模重复结构,并精准地实现蒙卡计算模型CAD三维反转可视化,证明SALOME-MC的蒙卡计算模型反转能力和可视化效果的正确性与可靠性,提高了蒙卡计算模型几何建模效率和展示度。     

一种基于MTALAB的圆度评定方法

在生产实践中，圆度的测定仪器主要有圆度仪、三坐标机等仪器。而圆度的评定和计算则是用圆度仪、三坐标机等仪器自带的计算程序，该程序严格保密且价格不菲。圆度的评定和计算过程，实际是按照圆度评定标准，构造函数原型进行优化求解的过程。随着MATLAB软件功能的日益完善，其拥有600多个工程中要用的数学运算函数，函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而且经过了各种优化及容错处理，因此使用起来鲁棒性和可靠性非常高。我们在进行优化计算时，只需按要求构造正确的函数模型，然后调用MATLAB的优化函数即可得到满意的结果。求解结果的可视化通过调用MATLAB的插值函数和可视化函数即可方便地实现。     

基于自适应背景的目标跟踪算法研究

随着现在的社会发展以及经济进步,我国的科学技术方面发展迅速,特别是在技术监控方面更是突飞猛进。为了更好的对目标遮挡影响进行降低,我国在这方面主要依据自适应的技术发展背景下提出目标跟踪计算法,用来完善我国的监督控制技术。这种计算方式第一是根据对观察目标的基本外观形态进行的鉴定与跟踪,将其自身的运动量进行平均计算;其次是根据时空的运行方向与特征进行跟踪目标的计算,建立比较完善整体的运行模型,再根据这个运动模型以及整体的状态对监督目标进行检测与控制,这期间就会形成一种遮挡掩膜。对于掩膜是一种将程序数据等绘制成光刻板,在程序使用期间非常可靠,并且制造成本比较低,使用方便;最后是在不同的使用情况下将不同参数进行收集,自动的适应运动模型的运行。针对这种计算方式的实验主要是利用两种在国际上经常使用的CAVIAR、York数据进行测试,并且根据这两种数据对测试的精准度与多重目标跟踪等进行评定,检测跟踪的整体性能。通过多方面的研究表明这种方式的跟踪的性能非常好,并且还能很好的将跟踪目标的鲁棒性进行遮挡。     

上海光源储存环恒流注入束流安全性模拟

针对恒流注入过程中在同步辐射光闸开启情况下的辐射安全问题，对注入电子束轨迹进行了模拟跟踪计算，考察电子束在什么样的极端情况下会从光束线通道打出造成辐射安全事故。束流动力学模拟采用Accelerator Toolbox (AT)程序，正向跟踪电子轨迹。在不丢失任何可能性的前提下，放大入射电子束相空间，减小跟踪距离，简化计算。通过模拟结果得到机器安全联锁保护条件，为保障安全的恒流注入提供依据。     

超小型粘性泵内部流场的基础研究

根据偏置于两平板间转子两端剪切力不平衡的原理,本文设计加工了偏置式垂直转子超小型粘性泵,并利用PIV 技术对其内部的流动进行了可视化量测。通过对试验数据进行进一步地分析,得到了其内部流场的流线分布及相关性能曲线。为了更好地研究其内部流动特性,本文还通过N—S方程对其内部的流动进行了数值模拟计算,并分析比较了计算和试验结果。     

Python语言在牛顿环实验数据处理中的应用

牛顿环实验是大学物理中非常重要的一个实验,但是在实验中需要读取的数据比较多,数据处理的过程很费时间而且容易出错.为此使用Python语言编写了一个图形界面的数据处理程序,分别使用逐差法和绘图法处理实验数据,可以方便地获得最终的计算结果,节省处理数据的时间.并可对结果可视化,帮助理解实验结果.本文采用了一次实验课中对读数显微镜读取的数据作为例子,演示了本程序的使用方法,介绍了数据处理的过程,并且对两种数据处理的方法进行比较.     

基于Python的托卡马克磁场快速计算程序

本文编写了一个快速计算托卡马克磁体磁场的程序。该程序基于Python语言编写,使用可视化界面来输入磁体参数,建立模型;采用解析方法计算磁场;并采用图形界面展示磁场计算结果。通过与有限元软件磁场计算结果对比表明,该程序的计算速度可达到有限元软件的十倍左右,可快速进行托卡马克磁体系统的建模与磁场计算,有利于更快地开展托卡马克磁体系统的设计与分析。     

基于结构光的激光自动焊接跟踪研究

设计实现了一种激光加工过程中，用于激光自动焊接焊道偏移跟踪识别的系统。该系统由结构光传感器、水平偏移识别算法和实时数据平滑算法组成，在不同工况条件下实时自动提取多种形状的焊道特征点数据，通过对特征点数据进行计算处理，获得焊道实时偏移数据，经过实时平滑算法进行滤波处理后输出给激光自动焊接装置，最终实现对水平跟踪的自动控制。在现场实际焊接测试中，该系统能够实时采集焊道偏移数据，并准确指导焊接激光输出头对焊道进行水平跟踪，为实现激光自动化焊接奠定了基础。     

具有坐标旋转变换的时空相对效应光线跟踪系统

由于基于牛顿经典理论的传统光线跟踪法无法实现物体高速运动时的时空相对效应可视化，本文提出一种改进的光线跟踪系统。通过定义一组参数，使得不同惯性参照系中的坐标系的轴经旋转变换后相互对齐平行．通过建立四维数据结构及加入媒介信息堆栈，可以准确计算光线在媒介中的传输速度及延迟，实现时空系统中光的透射及折射现象的可视化。     

计算机编程在密立根油滴实验中的应用简

用直线函数拟合了环境温度与空气粘滞系数的关系,并利用VisualBasic编写了密立根油滴实验的数据处理程序,提高了计算油滴带电量的准确性。利用VisualBasic程序的可视化界面形式体现,简化了数据处理过程。利用Origin软件对实验数据进行处理,直观显示了平衡电压、下落时间与油滴所带电荷数的关系。     

计算机编程在密立根油滴实验中的应用

用直线函数拟合了环境温度与空气粘滞系数的关系,并利用Visual Basic编写了密立根油滴实验的数据处理程序,提高了计算油滴带电量的准确性。利用Visual Basic程序的可视化界面形式体现,简化了数据处理过程。利用Origin软件对实验数据进行处理,直观显示了平衡电压、下落时间与油滴所带电荷数的关系。     

异构式分布下的internet数据挖掘方法优化研究

为了提高异构式分布下的internet数据的利用率,增加internet的多样化使用功能和数据传输率,减少internet运行的时间,需要对异构式分布下的internet数据进行挖掘。当前的数据挖掘方法多是先采用SOM系统的可视化功能对异构式分布下的internet数据进行聚类,然后根据聚类结果的计算完成对异构式分布下的internet数据挖掘。但该方法存在操作过程复杂,internet数据经常性丢失的问题。为此,提出了一种基于本体论的异构式分布下的internet数据挖掘优化方法。该方法首先对异构式分布下的internet数据进行预处理选取出数据特征,并利用特征选择决策系统对挖掘数据进行特征选择,在此基础上利用信息熵实现异构式分布下的internet数据的过滤,过滤过程中通过信息熵数据过滤的理论值减小的变动,得到最佳数据过滤值,最后以预处理中获得的各项数据信息为基础,采用决策树生成算法中的信息增益值的迭代计算结果对异构式分布下的internet数据进行高精度挖掘。仿真实验结果证明,所提方法提高了异构式分布下的internet数据操作的灵活度,增加了internet数据的可循环利用率,使异构式分布下的internet操作更加简洁化、高效率化,为该领域的研究发展提供了强有力的依据。     

采用栅格特征及可视化技术感知跟踪中目标的遮挡状态

针对监控视频中运动目标跟踪问题,提出了一种栅格划分的梯度朝向直方图特征对目标进行描述,并通过可视化技术来实时观测目标局部区域特征量的变化,通过变化来感知目标在运动中可能发生的遮挡等异常情况.利用感知到的状态自适应调整参加融合计算的子模板的个数,指导跟踪过程,以防止异常情况对跟踪结果的影响,实现了对视频目标准确、稳健的跟踪.实验结果表明,提出的目标局部特征能够较准确地感知目标及周围环境发生的变化,对于提高跟踪算法的鲁棒性和准确性具有积极的作用.     

Li-Al靶件产量计算方法

ORIGEN2程序经过改造后，已经适合了反应堆的运行工况，并在现有乏燃料的计算中取得了比较满意的结果。因此选用ORIGEN2程序作为Li-Al件产量的计算软件。ORIGEN2程序的结果数据文件，包含了大量原始和结果数据。由于数据繁杂，不利于分析，而且多数数据并非所需，因此需要编制结果数据提取程序，提取需要的数据。     

2000kV电子帘加速器的电子束轨迹的计算

采用法国的ＭＡＦＩＡ程序计算电场。编制了ＴＲＡＪ程序，用逐点跟踪计算电子轨迹，得到了束流包络。观察了在高压电场中栅压对束流光学传输的影响，并获得了在不同能量范围内的栅压聚焦作用，为册压调节提供了理论依据，也为将来对其它规格的电子帘加速器的物理设计积累了十分宝贵的经验。     

一种新型光电侦察系统目标数据观测方法

针对在主要作战方向上工作的光电侦察系统，提出一种低成本的光电搜索设备获取目标数据的方法。采用光电探测器持续以固定角速度周转扫描的方法，多次连续捕获目标，不断迭代刷新目标方位和时间数据，完成对来袭目标相对侦察设备的角位置和水平距离的解算。推导出观测目标数据的数学模型，通过设计仿真软件，实验程序可在目标进入侦察设备观测边界范围后解算出其方位角，得出目标在不同时间的方位角、俯仰角和水平距离等信息，能够满足在侦察距离不小于20 km的状态下实现对速度不大于500 m/s、高度不超过5 km的目标进行跟踪，完成了对光电侦察设备的仿真验证，为后续火控计算提供了可靠数据。     

地平式跟踪系统中目标角速度与角加速度分析北大核心CSCD

在需要对目标进行实时跟踪瞄准的火控系统设计、论证与分析中,经常要估算目标运动的角速度、角加速度及其变化规律,以作为跟踪系统设计的依据,但目前很难找到针对此类问题的系统性论述。为此,以经常涉及的空间远程目标为对象,从理论上对地平式跟踪系统中目标运动的角速度、角加速度、最大角速度、最大角加速度等物理量进行了严格推导,给出定量的计算公式,并将理论计算结果与对某目标的实测数据进行了比较,证明了理论公式的正确性。从推导过程看,所得公式同样适用于近程目标。