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基于社团结构节点重要性的网络可视化压缩布局

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北京航空航天大学学报 2019年第12期45卷 2423-2430页

作者：吴玲达张喜涛孟祥利航天工程大学航天信息学院北京101416 航天工程大学航天指挥系北京101416

为有效展示网络的中观尺度结构,将力导引布局算法与网络社团结构特征相结合,提出了一种基于社团结构节点重要性的网络可视化压缩布局方法。首先,采用Louvain算法对网络进行多粒度社团结构划分;然后,通过计算社团结构中节点的拓扑势评估... 详细信息

为有效展示网络的中观尺度结构,将力导引布局算法与网络社团结构特征相结合,提出了一种基于社团结构节点重要性的网络可视化压缩布局方法。首先,采用Louvain算法对网络进行多粒度社团结构划分;然后,通过计算社团结构中节点的拓扑势评估节点的重要性,保留社团结构中的重要节点,合并边缘节点,实现社团结构压缩;最后,采用力导引布局算法布局压缩网络节点,实现网络可视化的压缩布局。实验结果表明:所提方法在压缩节点和连边规模的基础上,能够完整保留原始网络的社团构成,并且通过保留社团结构代表点可以清晰展示社团内部结构,突出社团和重要节点在网络结构中的位置和作用。

关键词：网络可视化压缩布局力导引布局拓扑势节点重要性

面向多层网络可视化的多力导引节点自动布局算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2019年第4期31卷 639-646页

作者：张喜涛吴玲达于少波姚中华航天工程大学复杂电子系统仿真实验室北京101416 武警工程大学信息工程学院西安710016

为展示多层网络层内社区结构和实现层间结构对比,基于传统力导引布局模型提出一种面向多层网络可视化的多力导引节点自动布局算法.首先在综合考虑节点所受层内引力、斥力和层间节点-副本间引力的基础上改进传统引力-斥力模型,构建多力... 详细信息

为展示多层网络层内社区结构和实现层间结构对比,基于传统力导引布局模型提出一种面向多层网络可视化的多力导引节点自动布局算法.首先在综合考虑节点所受层内引力、斥力和层间节点-副本间引力的基础上改进传统引力-斥力模型,构建多力导引模型;然后引入模拟退火思想为多力导引布局添加温度控制参数,控制节点移动速度;最后借鉴布局美学标准中的"总边长最短"原则,采用节点与副本的水平偏移与最优边长的平均相对长度和社区内部连边与最优边长的平均相对长度这2个指标评价文中算法的布局效果.通过对仿真数据和真实数据的实验结果表明,与基于层叠切片模型的独立布局算法相比,该算法能同时兼顾多层网络社区结构展示和跨层节点及其副本识别的效果,满足多层网络可视化对节点自动布局的要求.

关键词：多层网络网络可视化力导引布局模拟退火算法

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车辆软目标电控系统开发与轨迹跟踪方法研究

车辆软目标电控系统开发与轨迹跟踪方法研究

作者：张喜涛哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

智能车的不断发展与进步,将会越来越多的融入到人们的日常生活中。智能车需要实现人为很少干预情况下的安全行驶,并且能够在复杂交通环境中自动躲避障碍物与行人,因此需要更高可靠性的主动安全系统。为了测试智能车的主动安全系统性能,... 详细信息

智能车的不断发展与进步,将会越来越多的融入到人们的日常生活中。智能车需要实现人为很少干预情况下的安全行驶,并且能够在复杂交通环境中自动躲避障碍物与行人,因此需要更高可靠性的主动安全系统。为了测试智能车的主动安全系统性能,本文设计了一种自动测试仪器——车辆软目标,并对其整体结构组成、硬件平台设计、软件功能开发和轨迹跟踪控制进行了研究。本文首先分析了智能车主动安全测试要求,确定了车辆软目标需要实现的功能,将整体结构分为移动站和固定站两大组成部分。针对车辆软目标功能需求完成了移动站电控系统开发,包括驱动系统、制动系统、无线通信系统、差分GPS导航定位系统和电源系统等功能模块,本文对每部分功能的设计进行了详细的介绍。车辆软目标固定站由PC机和差分GPS基站组成,主要实现轨迹规划与数据发送功能。然后给出了一种车辆软目标的轨迹规划与轨迹跟踪方法。通过示教法获取期望路径信息,并在固定站PC机进行插值拟合获取光滑轨迹。通过分析车辆软目标移动站的结构,建立了其运动学模型和运动过程中的位姿误差微分方程,针对其运动过程位姿误差微分方程采用滑模变结构控制算法设计轨迹跟踪控制器,通过仿真验证了控制律的有效性。最后本文在车辆软目标软件功能需求分析的基础上,给出了软件的总体结构,并设计开发了永磁同步电机转速控制软件、直线电机驱动软件、无线通信功能软件等,同时结合硬件系统分别给出了各功能模块的实验结果,进而对车辆软目标整体系统进行轨迹跟踪控制实验验证,给出了实验结果。

关键词：车辆软目标电控系统轨迹跟踪软件开发

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虚拟战场环境仿真

虚拟战场环境仿真

作者：张喜涛西安电子科技大学

学位级别：硕士

虚拟战场在军事训练演习上拥有科学性、经济性、实时性、交互性等诸多优点，有利于提高军事训练质量，降低训练成本，减少士兵的危险。而虚拟战场环境仿真是虚拟战场一个重要的基础平台，具有重要的研究价值。论文对虚拟战场环境仿真... 详细信息

虚拟战场在军事训练演习上拥有科学性、经济性、实时性、交互性等诸多优点，有利于提高军事训练质量，降低训练成本，减少士兵的危险。而虚拟战场环境仿真是虚拟战场一个重要的基础平台，具有重要的研究价值。论文对虚拟战场环境仿真进行了研究，主要完成了以下方面的工作：第一：战场地形仿真，介绍了各种基础地形模型和地形连续LOD技术，并在四叉树构建战场地形方法的基础上进行了改进，用改进的方法实现了的战场地形模拟。二：对动态地形技术进行了研究，提出了基于不规则三角网和规则网格的弹坑的实现方法，并使用此方法实现了动态地形中弹坑的效果。三：战场自然环境主要包括雨、雪、云，特殊效果主要包括爆炸、火焰。利用改进的粒子系统，实现了雨、雪的仿真，并应用已有的方法实现了爆炸和火焰。这些都大大增加了场景的逼真度与真实感。

关键词：战场环境四叉树动态地形粒子系统

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基于形式概念分析的空间信息表征模型研究

通信学报 2017年第S2期38卷 78-85页

作者：于少波吴玲达张喜涛航天工程大学复杂电子系统仿真实验室北京101416

通过论述空间信息及其表征的概念、内涵及发展现状,结合形式概念分析的内容,从空间信息形式背景、概念格和蕴含关系3方面建立了空间信息表征模型。以部分空间实体集和空间数据集作为输入,基于Concept Explorer平台实现了该表征模型在空... 详细信息

通过论述空间信息及其表征的概念、内涵及发展现状,结合形式概念分析的内容,从空间信息形式背景、概念格和蕴含关系3方面建立了空间信息表征模型。以部分空间实体集和空间数据集作为输入,基于Concept Explorer平台实现了该表征模型在空间信息网络中的具体应用,通过该实例也验证了该空间信息表征模型的有效性和可行性。基于形式概念分析的空间信息表征模型旨在为空间信息网络基础理论和关键技术的研究提供信息表征方面的支撑。

关键词：空间信息网络形式背景概念格信息表征模型

基于锚杆的自应力注浆材料理论分析与试验研究

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基于锚杆的自应力注浆材料理论分析与试验研究

作者：张喜涛西南科技大学

学位级别：硕士

锚注支护是巷道支护中最常见的支护方式之一,在注浆时大多数的注浆材料采用的是纯水泥浆。在地质条件复杂的情况下,可能由于纯水泥浆的结石体与锚杆、钻孔围岩的粘结力太小导致锚杆或者锚固体被拔出,进而导致整个锚固系统的失效。针对... 详细信息

锚注支护是巷道支护中最常见的支护方式之一,在注浆时大多数的注浆材料采用的是纯水泥浆。在地质条件复杂的情况下,可能由于纯水泥浆的结石体与锚杆、钻孔围岩的粘结力太小导致锚杆或者锚固体被拔出,进而导致整个锚固系统的失效。针对这一突出问题,本文提出了“钻孔自应力注浆材料增强支护效果技术”,主要从锚杆以及注浆体的参数分析、自应力注浆材料的力学试验、自应力注浆材料的膨胀试验以及拉拔试验等几个方面进行研究。借鉴了钢管混凝土技术,并将其应用于巷道注浆支护,把掺有膨胀剂的水泥浆注入巷道围岩的钻孔中,钻孔就相当于钢管混凝土中的钢管,靠着浆液凝固后产生的膨胀力,使得锚杆、掺有膨胀剂的结石体与钻孔围岩形成一个整体,从而增大了锚杆和锚固体的抗拔力,加强了支护效果。根据锚杆支护系统失效的原因以及膨胀剂本身的特性得出钻孔自应力注浆材料加固围岩的机理。通过理论分析,建立了锚杆支护的数学模型,分析了锚固体的参数,得出增加注浆体的直径和弹性模量能很好的增强锚固效果。制作5组(膨胀剂掺量分别为5%、10%、15%、20%和净浆)注浆结实体试块,并对其进行力学试验研究,试验结果表明：通过28天养护后,掺入膨胀剂的试块强度比普通水泥净浆试块的强度提高了10%。通过模拟钻孔的钢管,制作了4组自应力注浆体试件(膨胀剂掺量分别为5%、10%、15%、20%),灌注注浆体前,在钢管外壁L/2位置沿环向和轴向四个部位粘贴环向和轴向应变片,对试件进行膨胀性能试验研究。试验结果表明：钢管注浆体的初始自应力与膨胀剂掺量的大小有关,掺加膨胀剂的注浆体钢管外壁的应变在一定时期内增大较快,之后趋于平稳。根据钢管的环向和轴向应变计算出了自应力值的大小。最后进行了锚杆的拉拔试验,结果显示：使用自应力注浆材料锚固锚杆的拉拔力比用普通水泥注浆材料锚固锚杆的拉拔力提高了1.1倍。

关键词：钻孔围岩膨胀剂自应力钢管混凝土巷道注浆支护

基于视线角速度精度的导引系统抗干扰性能评估指标研究

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航空兵器 2024年第1期31卷 66-70页

作者：徐航白晓东张喜涛中国空空导弹研究院河南洛阳471009 空基信息感知与融合全国重点实验室河南洛阳471009

针对传统抗干扰性能评估指标集中在导弹制导系统层面,无法满足导引系统抗干扰性能评估的问题,本文在分析抗干扰过程中制导系统内部误差传递原理的基础上,基于导引系统的测量误差,提出了基于视线角速度精度的导引系统抗干扰性能评估指标... 详细信息

针对传统抗干扰性能评估指标集中在导弹制导系统层面,无法满足导引系统抗干扰性能评估的问题,本文在分析抗干扰过程中制导系统内部误差传递原理的基础上,基于导引系统的测量误差,提出了基于视线角速度精度的导引系统抗干扰性能评估指标,从而在导引系统研制过程中,能够及时对其抗干扰性能进行评估。由于视线角速度精度在外场试验中不易测量,为了提高该指标的测试效率,基于比例导引制导原理,给出了视线角速度精度的简化计算方法,并针对非比例导引制导场景,给出了利用识别时间对视线角速度精度进行等效测试的方法。外场数据测试结果表明,该指标能够反映导弹在不同场景下的抗干扰性能,具有一定合理性。

关键词：视线角速度抗干扰导引系统识别时间评估指标导弹

基于非下采样轮廓波变换的智能化红外空中小目标检测

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系统仿真学报 2015年第7期27卷 1490-1495 1510,1510页

作者：刘刚徐兴元周珩张喜涛河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 中国空空导弹研究院河南洛阳471009 郑州大学信息工程学院河南郑州450001

针对复杂背景下的远距离红外空中弱小目标检测问题,提出了一种基于非下采样轮廓波变换和BP神经网络的智能化检测方法。通过自适应结构元素的灰度形态学顶帽变换实现复杂背景的空域抑制。在非下采样轮廓波域构造高频子带系数的中心向量... 详细信息

针对复杂背景下的远距离红外空中弱小目标检测问题,提出了一种基于非下采样轮廓波变换和BP神经网络的智能化检测方法。通过自适应结构元素的灰度形态学顶帽变换实现复杂背景的空域抑制。在非下采样轮廓波域构造高频子带系数的中心向量并进行综合形成距离像,实现复杂背景的频域抑制。以像素的灰度、水平、垂直和对角梯度、邻域均值和方差6个特征为输入量,通过大样本训练构造3层BP神经网络,实现空中弱小目标检测。仿真实验结果表明:可以实现对红外复杂背景的有效抑制,稳定准确地检测出信噪比大于2的空中弱小目标。

关键词：红外小目标背景抑制非下采样轮廓波变换顶帽变换 BP神经网络

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美军航天指挥控制系统发展现状

火力与指挥控制 2024年第4期49卷 1-5,17页

作者：胡敏王阳张喜涛航天工程大学宇航科学与技术系北京101416

航天指挥控制系统是美军航天指挥的核心和枢纽。系统梳理了美军航天指挥控制系统早期发展、能力升级、实战转型、体系集成的发展脉络,结合60余年来美军各阶段的历史任务,总结美军航天指挥控制系统的主要特点,深入分析美军航天控制系统... 详细信息

航天指挥控制系统是美军航天指挥的核心和枢纽。系统梳理了美军航天指挥控制系统早期发展、能力升级、实战转型、体系集成的发展脉络,结合60余年来美军各阶段的历史任务,总结美军航天指挥控制系统的主要特点,深入分析美军航天控制系统的关键技术,研判系统未来的发展趋势。可以为相关指挥控制系统的研究提供新方法和新思路。

关键词：航天指挥控制系统太空防御作战中心联合太空作战中心任务系统企业级太空作战管理指挥控制系统