基于双线性插值的三维地震波旅行时计算

针对地震波射线追踪方法中有效计算地震波旅行时及提高计算精度的问题，为克服传统射线追踪算法（即初值问题的试射法和边值问题的弯曲法)的不足，对三维介质模型下的地震波旅行时     

潜艇模型目标强度的理论分析

利用复射线展开法,将入射到目标上的声纳波分解为一组复源点波束场入射,利用复射线近轴近似法计算目标局部结构对单个复源点波束场的反射,叠加各复源点场的反射波贡献,便可求出水声目标的反向散射面积,并可由此求出距目标声学中心1m处的目标强度。文中将潜艇散射模型简化为旋转椭球体与椭圆柱体的组合,利用上述方法完成了复射线轨迹追踪和反射声强计算,给出了潜艇模型目标强度随入射方向变化的理论分析结果。     

基于路径栅格的机场噪声等值线追踪算法

机场噪声等值线图在机场噪声控制、机场规划设计中起着重要的作用。针对机场噪声的特征及分布特点,提出了一种基于路径栅格的机场噪声等值线追踪算法,通过构造有效网格、建立具有顶点编码和的路径栅格,在等值线追踪过程中唯一确定下一个等值点,避免了传统的先开放后封闭的等值线追踪方式,能够快速生成等值线图。实验验证表明,该算法效率高,绘制的机场噪声等值线图效果好,没有等值线交叉现象。     

基于邻域密度的K-means初始聚类中心优选方法

传统K-means算法初始聚类中心的选择具有随机性且对离群点敏感,导致聚类结果不稳定、准确率低等问题。针对上述问题,提出基于邻域密度的NDK-means算法。首先,通过多维网格划分得到样本的网格分布特性;然后,通过定义网格密度和网格邻域密度,确定多个局部高密度网格,同时引入迭代因子合并相邻高密度网格中心得到初始聚类中心候选集;最后,结合网格密度和距离,利用最大最小距离算法得到K个初始聚类中心。在UCI数据集上进行实验,实验结果表明:相对于其他局部邻域算法,新算法提高了聚类结果的准确率,具有较好的稳定性。     

基于等距映射特征匹配的薄壁件镜像加工刀路补偿算法

在大型薄壁件的镜像铣削加工时,装夹过程会造成工件的变形,如果使用初始的刀具路径会导致薄壁件厚度不均匀,过切或欠切。为了提高加工精度,在铣削加工之前添加激光扫描环节,并提出一种基于等距映射特征匹配的薄壁件镜像加工刀路补偿算法。应用运动学变换公式将激光扫描数据转换为点云,通过点云预处理简化过程,对理论曲面和实际曲面进行Delaunay三角网格曲面重构和计算定位点和匹配点任意两点间的测地线距离,再运用非线性最小二乘迭代计算完成基于等距映射理论的曲面特征匹配,最后基于面积坐标公式完成刀路的补偿。经过加工测量实验,该算法能减少67%加工误差,验证了该算法的有效性。     

改进A的4阶贝塞尔曲线路径规划

自动引导车（AGV）路径规划时，传统的A算法存在应对障碍物时生成路径平滑度低、累计折角多、易碰撞等问题，课题组提出一种利用Bezier曲线与A算法相结合的路径优化算法。首先利用A算法在有障碍物的栅格地图上规划出最短路径，找出路径转弯处的特征点；然后利用4阶Bezier曲线在2个特征点生成一条满足安全避障距离、具有一定曲率、路径相对更短的Bezier曲线；最后结合A算法生成的直线和Bezier曲线得到一条新的无碰撞曲线。试验结果表明在2种不同的障碍物密度下，课题组提出的新算法比传统A算法路径长度平均减少5.5%、转弯角度平均减少654%、碰撞次数平均减少100%。新算法法使AGV路径规划可减少路径长度和转弯角度，提高了AGV的工作效率和安全性能。     

空间有限元网格自动生成算法的初步研究

提出了一种空间有限元网格的自动生成算法。首先利用体元-等分线的相关关系找出空间任一实体的中面，然后利用中面将实体划分成可再剖分的点、边、面子区域，再利用中点剖分法将这些子区域剖分成六面体，最后利用超穷映射的方法将这些六面体划分成最终的有限元网格。从而实现了整个部分过程的自动化。     

基于最小二乘法参数估计的SAW标签脉冲位置编码识别

为了在相同尺寸的SAW标签基础上扩大编码容量,拓宽SAW的应用范围,提出了一种基于最小二乘法的参数 估计法,改进原有的脉冲位置编码方式。构造声表面波阅读器的信号模型,在起始反射栅时延参数估计算法的基础上, 综合考虑单个标签的所有往返时延信息,引入误差向量和目标函数;利用最小二乘法优化目标函数,取消具有参考作用 的起始反射栅,建立反射栅参数的数学模型。通过实例分别求得两种方法的时延,得出最小二乘法参数估计法比起始反 射栅参数估计法具有更短的响应时间,最后利用蒙特卡洛方法对试验数据结果进行统计分析。结果表明该方法能够有 效地提高SAW阅读器的识别速度,具有一定的推广应用价值。     

取档机器人路径规划的改进Dijkstra算法

档案库取档机器人在使用传统Dijkstra算法进行路径规划时,存在无法筛选出拐弯数最少、经过节点数最少的最短路径等缺 点,提出了一种改进型的Dijkstra算法。首先针对档案库平面布局建立基于拓扑法的电子地图;然后根据任务需求,建立最短路径搜索数学模型;采用Dijkstra算法 并结合深度优先遍历算法筛选出任意2个节点间的所有最短路径,并找出花费代价最小的路径。最后对改进的算法进行仿真实验,结果表明,改进后的Dijkstra算法 可以有效地提高取档机器人的运行效率,可以用最小的行驶代价到达目标点。     

一种基于冗余小波变换的DT网格运动估计和运动补偿方法

网格划分和网格顶点的运动估计是基于不规则网格的视频压缩技术的关键。为了进一步提高网格运动估计和运动补偿的效果,在综合比较现有冗余小波变换域运动估计方法和适用规则网格的EMRMC算法的基础上,提出了一种新的基于不规则网格的运动估计和运动补偿算法,即在冗余小波变换域提取特征点和运动潜在区,网格顶点的运动估计采用结合运动潜在区的在时域进行块匹配的运动估计和运动补偿方法,而运动补偿则通过三角形仿射变换完成。同时还给出了冗余小波变换域提取运动潜在区的计算模板。理论分析和实验结果表明,该算法在补偿效果方面较前两种方法得到了改进。     

一种三维复杂介质波前时间的高精度数值算法

基于水平集的波前扩展算法,如FMM(Fast Marching Method)、GMM(Group Marching Method)，作为一类计算复杂介质波前时间的有效方法而被广泛使用。该类算法都是基于程函方程的有限差分格式来计算波传播时间，在介质离散单元尺寸较大的情况下，计算精度较低。为提高波前时间的计算精度，在一个长方体单元内，将任意点的波传播时间用已知节点上波前时间的插值函数表示，然后根据Fermat原理确定未知节点上的波前时间，再结合高效率的GMM算法，形成了一种计算三维复杂介质波前时间的有效算法。数值模拟实验表明，与原GMM算法相比，该算法大大提高了波前时间的计算精度，同时具有很强的稳定性和适应性。     

L_(CR)波切向应力检测系统的声时测量研究

该文提出了一种基于声弹性理论,利用临界折射纵波(LCR)从表面测量零件内部切向应力的实验方案,并依据固体中超声波传播特性与零件内部应力状态的关系,搭建了基于传播声时的切向应力测量系统。系统中临界折射纵波在被测零件内传播声时的测量采用"过零检测"方式,以减小由不同电子器件间性能差异所造成的测量误差,并利用时间-数字转换芯片实现高精度的时间间隔测量,从而提高整个系统的测量准确性。     

求全局极小的“塌方”方法

对求全局极小的方法进行了研究,构造出寻优算法,把寻找全局极小的过程分解为局部寻优过程和突破过程的反复。局部寻优过程可采用一般寻局部极小的任一种优化算法,突破过程通过引入广义实力势函数和寻优过程的结合而实现,实例计算结果表明算法有效可行。     

室内移动机器人搜索人的算法设计

针对室内环境中经常出现的移动机器人搜索人的问题,设计并实现了一种在栅格地图基础上基于改进的遗传算法和A*算法进行路径规划的算法。移动机器人采用开源机器人操作系统（ROS）框架,在SLAM的基础上完成机器人自定位以及校准、路径规划和导航。对室内环境栅格地图应用单元分割法得到一系列以障碍物分割开的子区域,应用遗传算法规划最优的区域间转移序列,同时使用A*算法进行两点之间的导航规划。仿真与实验结果证明：该算法可以在已知的室内环境中提供最优化的搜索路径,在短时间内完成找到人的任务。     

3D-3C地震资料处理方法在SLG气区的应用

利用转换波（P-SV)的传播速度比纵波低，传播不受孔隙流体的影响，传播规律和纵波有较大的区别，可以进行有效的油气识别。针对鄂尔多斯盆地储层以陆相中的三角洲平原分流河道砂体为主，储层分布变化大，横向上低孔低渗，储层物性的非均质性比较强，P-SV波资料处理与P波资料处理有一些差异的特征,对SLG气区实际3D-3C地震资料处理中的转换波静校正问题、共转换点（CCP）道集抽取方法、转换波的速度分析方法、动校正方法及转换波和纵波比例压缩方法等进行了研究，建立了3D-3C地震资料处理方法和技术，并取得了良好的应用效果，可以将该方法在实际生产中推广应用。     

星状原油集输管网拓扑优化的混合遗传算法

以投资最小为目标函数，建立了星状原油集输管网拓扑优化数学模型。根据模型特点，利用改进的整数编码遗传算法优化井站隶属关系，利用非线性优化方法优化出相应的计量站最佳位置。针对遗传算法的局限性，对操作过程进行了改进，结合了模拟退火算法，调整了适应函数，给出了初温的确定方法，改进了选择复制操作，从而形成了混合遗传算法，并采用随机多父辈适应函数值加权交叉和多种改进变异操作方法。同时在操作过程中给出了约束条件的处理方法，减少了不可行解的产生，提高了算法优化效率。算例显示了该优化方法的有效性。     

改进离散人工蜂群算法规划异形满版服饰图案切割路径

服饰图案切割路径规划是服饰图案自动切割技术的关键部分之一。文中用改进的离散人工蜂群算法实现了激 光切割系统对异形满版服饰图案的切割工艺路径规划优化。首先,把满版服饰图案激光切割路径规划转化为广义旅行 商问题求解,证明了路径规划转化成普通TSP问题比转化成第一类广义TSP问题更为有效,并给出了路径规划中“图案 始切割点”的优化选择方法。然后结合部分匹配交叉和启发式变异搜索方法的人工蜂群算法求解TSP问题,证明了与 A*算法及遗传算法相比,该方法更为优越。并且该方法已应用于激光切割机切割异形满版服饰图案路径规划的生产实 践,运行可靠,比未规划时的工艺路线平均提高效率33.7%。该方法提供了一种解决TSP问题的新方法,具有一定的理 论意义和价值     

城市交通非常规突发事件的应急资源调度最优路径研究

针对城市交通非常规突发事件,在“出救点”和“应急点”已知情况下,研究了多目标下应急资源调度的最优路径问题。对问题进行了描述,建立了时间最短、费用最小的应急资源调度最优路径选择优化模型,将蚁群算法进行改进,结合改进的TOPSIS法求解最优方案,给出了仿真算例。     

我国生态保护补偿概念的法学界定——基于历史的分析进路

生态保护补偿概念是相关立法的基本前提，也是相关法学研究的逻辑起点。“生态保护补偿”是特定政策实践与理论发展的产物，亟待以科学的认识论为指导，从多元化的静态分析路径转向动态的历史视角。发展至今的“生态保护补偿”一词，在法规政策中的表述或概念研究层面的理解，其彰显的“正外部性”补偿特性已获得广泛的立论支持，且被进一步认为是包含“发展利益受限”等其他各种正外部性行为的补偿。但“发展利益受限”没有被作为“生态保护补偿”的唯一特殊予以重点关怀而仅仅是点到为止。此外，总体而论，当前的概念认知仍停留在“对正外部性行为予以补偿”的传统认识论阶段——这使得所有产生积极环境效益的行为无法被区分。由于当前生态保护补偿的界定已然失之个性，生态保护概念必然无法有效解释并指导制度实践的开展。为此，很有必要基于新的理论基础对生态保护补偿概念予以再界定，旨在揭示其特殊的存在价值。生态保护补偿概念重构的理论基础为“私法层面的自然资源使用权受限与利益弥补”。该定义一方面可以解释生态保护补偿的独特本质，另一方面能够指导我国各类补偿实践的开展。     

三维套管变形井有限元几何建模研究

套管变形后，在整形前需要有限元分析模拟整形过程，但是其几何建模比较困难。为了解决该问题，定义多臂井径仪测量平面及其法向矢量，在测量平面上建立多臂井径仪的局部坐标系，确定了局部坐标方向的方向余弦矩阵，导出了测量平面上井径仪的测量臂与套管接触点的全局坐标计算公式。根据上述公式，编写程序将计算结果导入ANSYS软件，再通过曲线拟合、蒙皮、拉拔和网格剖分得到了套管变形后有限元模型。利用多臂井径仪实际测量数据进行套管变形后的几何建模，结果表明：所提出的三维套管变形的几何建模方法是可行的，具有较强的实用价值。