中圖網小程序
一鍵登錄
更方便
本類五星書更多>
-
>
宇宙、量子和人類心靈
-
>
氣候文明史
-
>
南極100天
-
>
考研數學專題練1200題
-
>
希格斯:“上帝粒子”的發明與發現
-
>
神農架疊層石:10多億年前遠古海洋微生物建造的大堡礁
-
>
聲音簡史
面向仿真推演的網格地圖建模原理與應用 版權信息
- ISBN：9787030724687
- 條形碼：9787030724687 ; 978-7-03-072468-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
面向仿真推演的網格地圖建模原理與應用 內容簡介
本書是一本介紹網格地圖模型核心技術原理及其應用的專著。全書共分8章，包括推演網格模型的基本構成，平面網格模型、球面網格模型和球體網格模型的建模方法，以及推演網格模型在兵棋推演系統和移動機器人系統中的應用。本書不僅全面介紹了網格模型的基本概念和建模原理，還關注網格模型的應用，力求涵蓋各相關領域的前沿應用。 本書既可以作為高等院校計算機科學、測繪科學與技術等專業本科生或研究生的參考書，也適合廣大從事仿真推演技術、網格模型技術的研發人員與工程技術人員閱讀。
面向仿真推演的網格地圖建模原理與應用 目錄
目錄
前言
第1章 計算機仿真與兵棋地圖模型 1
1.1 計算機仿真 1
1.2 仿真推演 6
1.3 兵棋推演 8
1.4 兵棋地圖模型 14
1.5 本章小結 21
第2章 面向仿真推演的網格模型 22
2.1 網格 22
2.2 推演網格模型 38
2.3 推演網格模型的地形特征 55
2.4 本章小結 67
第3章 平面離散網格模型 69
3.1 基本建模流程 69
3.2 幾何建模 70
3.3 地形特征建模 75
3.4 格元屬性建模 90
3.5 格邊屬性建模 103
3.6 誤差分析 111
3.7 可視化表達 120
3.8 本章小結 135
第4章 球面離散網格模型 136
4.1 平面數據模型的局限性 136
4.2 球面數據模型及其分類 136
4.3 基于多面體剖分的球面離散網格模型建模過程 139
4.4 球面離散網格幾何建模算法 146
4.5 球面離散網格變形分析 158
4.6 本章小結 166
第5章 球體離散網格模型 167
5.1 體繪制與體模型 167
5.2 空間環境體素模型 172
5.3 空間環境體要素分類方法 178
5.4 基于體素模型的環境建模 185
5.5 本章小結 186
第6章 兵棋推演系統中的網格模型應用 187
6.1 兵棋 187
6.2 兵棋推演 192
6.3 兵棋推演中的網格模型 195
6.4 兵棋在軍事領域的應用 204
6.5 本章小結 208
第7章 移動機器人系統中的網格模型應用 209
7.1 機器人系統 209
7.2 同時定位與地圖構建 217
7.3 SLAM網格模型 223
7.4 自適應加權融合的地圖構建方法 234
7.5 SLAM網格模型的路徑規劃應用 250
7.6 本章小結 263
第8章 總結與展望 264
8.1 現有工作總結 264
8.2 需要進一步研究的問題 264
參考文獻 266
作者簡介
前言
第1章 計算機仿真與兵棋地圖模型 1
1.1 計算機仿真 1
1.2 仿真推演 6
1.3 兵棋推演 8
1.4 兵棋地圖模型 14
1.5 本章小結 21
第2章 面向仿真推演的網格模型 22
2.1 網格 22
2.2 推演網格模型 38
2.3 推演網格模型的地形特征 55
2.4 本章小結 67
第3章 平面離散網格模型 69
3.1 基本建模流程 69
3.2 幾何建模 70
3.3 地形特征建模 75
3.4 格元屬性建模 90
3.5 格邊屬性建模 103
3.6 誤差分析 111
3.7 可視化表達 120
3.8 本章小結 135
第4章 球面離散網格模型 136
4.1 平面數據模型的局限性 136
4.2 球面數據模型及其分類 136
4.3 基于多面體剖分的球面離散網格模型建模過程 139
4.4 球面離散網格幾何建模算法 146
4.5 球面離散網格變形分析 158
4.6 本章小結 166
第5章 球體離散網格模型 167
5.1 體繪制與體模型 167
5.2 空間環境體素模型 172
5.3 空間環境體要素分類方法 178
5.4 基于體素模型的環境建模 185
5.5 本章小結 186
第6章 兵棋推演系統中的網格模型應用 187
6.1 兵棋 187
6.2 兵棋推演 192
6.3 兵棋推演中的網格模型 195
6.4 兵棋在軍事領域的應用 204
6.5 本章小結 208
第7章 移動機器人系統中的網格模型應用 209
7.1 機器人系統 209
7.2 同時定位與地圖構建 217
7.3 SLAM網格模型 223
7.4 自適應加權融合的地圖構建方法 234
7.5 SLAM網格模型的路徑規劃應用 250
7.6 本章小結 263
第8章 總結與展望 264
8.1 現有工作總結 264
8.2 需要進一步研究的問題 264
參考文獻 266
作者簡介
展開全部
面向仿真推演的網格地圖建模原理與應用 節選
第1章 計算機仿真與兵棋地圖模型 計算機仿真是運用計算機對系統的模型進行試驗研究的活動，這個系統既可以是存在的實際系統，也可以是不存在的設想系統。它可以在實驗室環境模擬系統的演變過程，因而在輔助決策、軍事訓練、設計優化、管理調度、規劃制定等一系列領域都有著巨大的應用潛力。仿真推演常用于解決實驗室環境模擬系統的演變過程；隨著計算機仿真技術的成熟，又被稱為基于計算機的仿真推演，本質是在仿真技術的支撐下，根據預先制訂的推演方案，對模型(或計劃)進行全過程的模擬，檢驗它們的可行性、可用性和成熟度。 作戰仿真作為計算機仿真在軍事領域的應用，主要研究兩種形式的仿真。**種是戰場環境仿真，它研究如何逼真地、精確地描述戰場環境。戰場環境仿真的研究對象是客觀存在的戰場環境，包括地形、海洋、天空、太空、電磁、氣象等要素的建模與可視化表達。這其中用于人腦認知戰場環境的仿真，稱為感知仿真；用于電腦認知戰場環境的仿真，稱為數據仿真(游雄， 2002)。第二種是作戰推演仿真，它研究如何在某一固定的戰場環境范圍之內，研究戰場環境對于被動式或主動式傳感器、武器系統與裝備、作戰單位或平臺產生直接影響的戰場環境效應模型( environment effect model)，以及研究主動式傳感器、武器系統和裝備、作戰單位或平臺對戰場環境產生直接影響的軍事系統效應模型( environment impact model)(劉衛華等， 2004)。由于作戰行動的時空特性，作戰推演仿真通；诒普娴、精確的戰場環境，然后實現作戰環境如何影響作戰單元、武器裝備，進而實現作戰計劃評估、武器效能測試和作戰單元訓練等工作，如兵棋推演。 兵棋推演是作戰仿真的主要手段之一。它運用代表兵力的棋子，基于兵棋棋盤，按照推演方案，實現作戰計劃評估、武器效能測試和作戰單元訓練等工作。其中兵棋棋盤也稱為兵棋地圖模型，它作為空間單元和功能單元的統一體，有機地實現了社會實體和自然實體的銜接。兵棋地圖模型本質上是以某種形式的網格剖分戰場環境，每一網格存儲相應的環境數據，*終實現戰場環境的仿真。 本章按照計算機仿真—仿真推演—兵棋推演—兵棋地圖模型—網格模型的順序，詳細梳理網格模型的發展脈絡。 1.1 計算機仿真 仿真是指通過系統模型的試驗去研究一個已經存在或者正在研究設計中的系統的具體過程。實現仿真首先需要尋找一個實際系統的“替身”，這個“替身”被稱為模型。它不是系統原型的復現，而是按照研究的側重面或實際需求對系統進行了簡化提煉，以利于研究者抓住問題的本質或主要矛盾。計算機出現之前，物理仿真是人們經常采用的仿真技術，它附屬于其他相關學科。隨著計算機技術的發展，仿真領域提出了大量共性的理論、方法和技術，計算機仿真逐漸成為一門獨立的學科。 1. 系統 1)系統的概念 System意為系統，它源于希臘語 systèma。美國傳統詞典(雙解)解釋為：組成一個復雜、整體的一組互相作用、互相關聯或互相依存的元素( a group of interacting，interrelated，or interdependent elements forming a complex whole)！跋到y”一詞*早見于古希臘原子論創始人德謨克利特(公元前 460—公元前 370年)的《世界大系統》一書。它明確地論述了系統的含義，即“任何事物都是在聯系中顯現出來的，都是在系統中存在的，系統聯系規定每一事物，而每一聯系又能反映系統的總貌”。 戈登(1982)在總結前人思想的基礎上，將系統定義為“按照某些規律結合起來，相互作用、相互依存的所有實體的集合或總和”。郭齊勝和徐亨忠( 2011)指出，很難用簡明扼要的文字準確定義“系統”的含義，但是可以普遍認為：“系統是由互相聯系、互相制約、互相依存的若干部分(要素)結合在一起形成的，具有特定功能和運動規律的有機整體。 ” 2)系統的特性 系統之所以能夠稱為系統，總是表現出一定的共性特征。**，系統是實體的集合，它們組成了系統的具體對象；系統中的各個實體既具有一定的相對獨立性，又相互構成一個整體。第二，系統的實體具有一定的屬性；系統的實體都具有有效的特性描述，例如狀態、參數等。第三，系統時時刻刻處于變化之中；由于組成系統的實體之間的相互作用而引起的屬性變化，使得不同時刻的系統中的實體與屬性都可能發生變化，這種變化通常使用狀態概念描述。第四，系統具有開放性；系統并不孤立存在，總是工作于某一環境當中，環境的變化可能影響系統的性能，系統也會產生一些作用，使得系統之外的物體發生變化。定義一個系統時，需要明確系統的邊界和環境。系統的邊界包含研究對象的所有部件，確定系統的范圍；邊界以外的對象和一些能對系統產生重要影響的因素構成系統的環境。 因此，任何系統都存在三方面需要研究的內容，即實體、屬性和活動。實體確定了系統的構成，明確了系統的邊界；屬性也稱為描述變量，描述了每一實體的特征；活動定義了系統內部實體之間的相互作用，從而確定了系統內部發生變化的過程。 2. 模型 1)模型的概念 根據系統論的觀點，模型是對真實系統的描述、模仿或抽象，即將真實系統的本質用適當的表現形式(例如文字、符號、圖表、實物、數學公式等)加以描述。從不同角度出發，模型存在不同的定義形式。例如，模型是對系統某一方面本質屬性的描述，它用某種精確定義的語言反映了系統某一方面的知識。模型是對研究對象及其包含的實體、現象、過程和環境的數學、物理、邏輯和語義等的抽象描述。模型是對相應的真實對象和真實關系中那些有用的和令人感興趣特性的抽象，是對系統某些本質方面的描述，它以各種可用的形式提供被研究系統的描述信息。 詳細分析上述模型定義，可以認為，模型是具體存在的東西，既可以是有形的、靜態的、物理的物品，也可以是無形的、動態的、語言描述的、軟件形式的“物品”；模型必然存在與之對應的建模對象；模型具有表征和解釋功能，即表征和解釋應用環境中的原型。 開發模型的目的是用模型作為替代，幫助人們對真實系統進行假設、定義、探究、理解、預測、設計，或者與真實系統某一部分進行通信。試驗是研究、分析、設計和實現一個系統的必由之路。在模型上而不是直接在真實系統上進行試驗日益為人們所青睞，主要原因在于：系統還處于設計階段，真實的系統尚未建立，人們需要更為準確地了解未來系統的性能，這只能通過對模型的試驗來了解，因為在真實系統上進行試驗可能引起系統破壞或發生故障。例如，對一個處于運行狀態的化工系統或電力系統進行沒有把握的試驗將冒巨大的風險。需要進行多次試驗時，難以保證每次試驗的條件相同，因而無法準確判斷試驗結果的優劣；試驗后，系統難以復原；試驗時間太長或費用昂貴。 通過模型試驗可以很好地解決這些問題。與通過真實系統試驗相比，模型更加容易理解，模型結構的變化更加容易實現，模型的行為特性更加容易掌握。因此，在模型上進行試驗已經成為人們科學研究與工程實踐中不可缺少的手段之一。 2)模型的分類 根據分類標準的差異，模型可以劃分為不同的類型。例如，根據模型的存在形式，可以將模型劃分為物理模型、概念模型、數學模型、計算機模型。 物理模型(physical model)是一類具有某種實物物理特征的模型(例如，用于風洞試驗的各種縮比實物模型)，以及各種物理效應設備(例如，各種轉臺、負載模擬器、各種人感系統等)。實物物理特征模型采用幾何外觀相似的原理，通過縮小的物理模型在流場中進行實驗，獲得物理模型的各種性能參數。物理效應設備可以反映某種物理模型的特性，可以接入仿真系統，參與動態計算。 概念模型(conceptual model)是為了某一特定目的，運用語言、符號和圖形等非數學形式對真實世界及其活動的概念抽象與描述，它是對現實世界中各類實體和過程的**次抽象，是現實世界到機器世界的中間層次。通常情況下，概念模型可以分為面向實體的概念模型和面向過程的概念模型兩大類。其中，面向實體的概念模型是以實體為中心對現實世界進行的概念建模；面向過程的概念模型是圍繞過程進行的概念建模，它描述了某種動態關系。 數學模型(mathematical model)可以描述為基于現實世界的特定對象，為了某一特定目的，根據對象特有的內在規律，在必要的簡化假設基礎之上，運用適當的數學工具，得到一個數學結構。它通常由數學方程式、關系表達式、邏輯框圖等組成，本質是概念模型的數學邏輯化表達。一般說來，根據計算類型的不同，數學邏輯類模型又可以分為數學計算類模型和邏輯運算類模型。其中，數學計算類模型以數學計算為主，表現為代數運算符號連接而成的數學方程式；邏輯運算類模型以邏輯運算為主，表現為由邏輯運算符號連接而成的關系表達式或由基本邏輯圖符組成的邏輯框圖。 計算機模型又稱為仿真模型( simulation model)，是通過某種數字仿真算法將數學模型轉化為可以在計算機上運行的數學模型，它是一類面向仿真應用的專用軟件。計算機模型與計算機操作系統、編程語言、計算機算法有著密切的關系。 3. 仿真 1)仿真概念 按照《牛津英語詞典》的定義，仿真是用相似的模型、環境和設備模仿某個環境或系統的行為的技術，或者是為更方便地獲取信息，或者是為培訓人( The technique of imitating the behavior of some situation or system by means of an analogous model，situation，or apparatus，either to gain information more conveniently or to train personnel.)；仿真是一組廣泛的方法，用于研究和分析實際的或理論的系統的行為和性能( A broad collection of methods，used to study and analyze the behavior and performance of actual or theoretical systems.)。 1961年，摩根扎特( Morgenthater)首次對“仿真”進行了技術性定義，認為“它是在實際系統尚不存在的情況下對于系統或活動本質的實現”。 1978年，科恩( Korn)在《連續系統仿真》一書中將其定義為“利用能夠代表所研究的系統的模型做實驗”。 1982年，斯普瑞特(Spriet)進一步擴充了“仿真”的內涵，認為它是“所有支持模型建立與摸型分析的活動，即為仿真活動”。 1984年，奧倫( Or.n)在仿真的基本概念框架“建模 —實驗—分析”的基礎上，提出“仿真是一種基于模型的活動”，這被認為是現代仿真技術的一個重要概念。實際上，隨著科學技術的進步，特別是信息技術的迅速發展，仿真的技術含義不斷地得到發展和完善，從艾倫( Alan)和普利茨克( Pritsker)撰寫的《仿真定義匯編》可以清楚地觀察到仿真概念的演變過程。但是，無論定義怎么描述，仿真基于模型的活動是共同特點。 綜合國內外仿真界學者的描述，仿真可以定義為：以相似理論、控制理論、計算機技術、信息技術及其應用領域的專業技術為基礎，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用數學模型或部分實物對實際的或設想的系統進行動態實驗研究的綜合性技術。 2)仿真的分類 通常可以根據系統的特性、仿真時鐘與實時時鐘的比例關系、參與仿真的模型種類等，將仿真劃分為不同的類型。 根據被研究系統的特征，仿真劃分為連續系統仿真和離散系統仿真。連續系統仿真是指對那些系統狀態量隨時間連續變化的系統的仿真研究；這類系統的數學模型包括連續模型(微分方程等)、離散模型(差分方程等)和連續-離散混合模型。離散系統仿真是指對那些系統狀態只在一些時間點上
面向仿真推演的網格地圖建模原理與應用 作者簡介
張錦明，浙江金華人，浙江工商大學計算機與信息工程學院副教授，博士生導師，F主要從事虛擬現實/增強現實、虛擬地理環境、空間數據可視化等領域的教學與科研工作。獲國家科技進步獎二等獎2項，省部級一、二、三等獎10項；出版著作7部、教材2部，發表學術論文30余篇。
書友推薦
- >
經典常談
- >
羅曼·羅蘭讀書隨筆-精裝
- >
龍榆生：詞曲概論/大家小書
- >
煙與鏡
- >
伯納黛特,你要去哪(2021新版)
- >
有舍有得是人生
- >
中國歷史的瞬間
- >
羅庸西南聯大授課錄
本類暢銷
