a real-time path planning approach without the computation of cspace obstacles

An important concept proposed in the early stage of robot path planning field is the shrinking of the robot to a point and meanwhile expanding of the obstacles in the workspace as a set of new obstacles. The resulting grown obstacles are called the Configuration Space (Cspace) obstacles. The find-path problem is then transformed into that of finding a collision free path for a point robot among the Cspace obstacles. However, the research experiences obtained so far have shown that the calculation of the Cspace obstacles is very hard work when the following situations occur: 1. both the robot and obstacles are not polygons and 2. the robot is allowed to rotate. This situation is even worse when the robot and obstacles are three dimensional (3D) objects with various shapes. Obviously a direct path planning approach without the calculation of the Cspace obstacles is strongly needed. This paper presents such a new real-time robot path planning approach which, to the best of our knowledge, is the first one in the robotic community. The fundamental ideas are the utilization of inequality and optimization technique. Simulation results have been presented to show its merits.

空间环境下成像效果的仿真研究

仿真图像生成技术是计算机图形学研究的一个重要内容，在各个方面都有广泛的应用。在航空航天领域，地面的应用处理常常依赖空间探测器拍摄结果，由于实验成本的昂贵，对探测器拍摄结果进行仿真就显得尤其重要。本文主要关注在宇宙空间这一特殊场景下的仿真图像生成方法。针对在空间环境的特点，在分析星空环境下相机成像机理的基础上，从相机光学系统、光感受器工作特性、光圈衍射、电子线路噪声、空间背景等各个方面对星空环境下的成像系统进行了建模，设计了空间环境下成像效果的仿真方案，提出了对各种成像效果、背景星图、CCD噪声的模拟算法。其中基于OpenGL的方法以简单高效的针孔相机模型为基础，结合后期的图像处理，可以在较短的时间内生成仿真结果图像，并能反映拍摄场景下的主要成像效果，在仿真的实时性和结果的真实性之间取得了平衡，而基于物理的渲染方法则精确模拟了成像过程中光线传播的物理过程，能够很好的体现成像系统的光学特征，虽然耗时较长，但是可以生成真实感很强的结果。 基于这些模型和算法，本文还设计并实现了空间环境下的成像仿真系统。用户可以通过该系统来配置空间探测器的任务流程、拍摄参数，来模拟探测器对宇宙目标及背景星空的拍摄结果。由于针对不同拍摄场景设计的各种仿真实验结果均证实了算法和模型的有效性，因此该仿真系统的结果可以作为地面后期应用处理的输入，而本文的研究内容对空间环境中的数据压缩、地面恢复、天文定位、恒星识别等都有重要意义。

受迫内流气体发生的理论及实验关联

受迫内流气体发生的理论及实验关联郭开华，陈阵，舒碧芬，蒙宗信（中国科学院广州能源研究所热泵及空调制冷技术研究中心广州510070）关键词气体发生，多相流，混合物，传热传质1引言在吸收式能量转换系统（如吸收人热泵、制冷机、吸收压缩复合式热泵、卡林纳动力...

米脂县农地承载力系统动力学分析

在综合分析米脂县农地承载力系统结构、关系的基础上,以1998年为起始年建立系统动力学模型,根据米脂县社会经济发展现状及未来规划,设定了3种不同的方案和3种营养标准,模拟了米脂县2008-2028年农地人口承载力趋势,通过各方案比较,得出了较优的方案,最后提出了提高该地区农地承载力的政策建议。

黄土高原坡地密植枣园土壤质地与肥力状况分析

采用田间取样与实验室分析相结合的方法,研究了黄土高原坡地密植枣园土壤质地与肥力状况。结果表明,坡地枣园土壤肥力低,氮、磷严重缺乏,钾相对丰富,土壤属于砂壤土,通气性强,保肥、保水性差。0~60 cm土壤有机质含量为1.687~5.002 mg/kg;全氮为0.072~0.316 g/kg;硝酸盐为2.325~16.846 g/kg;铵态氮为1.187~2.146 g/kg,速效磷为0.270~2.480 mg/kg,速效钾为51.9~169.1 mg/kg,并且含量均随剖面向下减少。颗粒组成大部分为粉砂粒,含量一般在65.75%~68.98%;随有机质含量升高,0.25~0.05 mm微团聚体数量呈上升趋势,二者为正相关;<0.05 mm微团聚体含量则逐渐下降,二者呈负相关。黄土高原坡地密植枣园土壤肥力总体水平很低。除了速效钾为中等级外,有机质、全氮、碱解氮、速效磷均为很低等级。

黄土丘陵区县南沟流域生态恢复的生态经济耦合评价

探索一套简单、易于操作的小尺度生态经济耦合效应指标体系及其评价方法模型。【方法】基于生态经济协调理论,在继承传统指标的基础上,引用了2个创新性指标——能值可持续性指数(ESI)和生态压力指数(EFPI),应用模糊综合评价方法对县南沟流域生态恢复的生态经济耦合进行评价。【结果】县南沟"农-经济林果型"生态恢复模式的生态经济处于基本协调状态。【结论】"农-经济林果型"模式有效地改善了流域生态条件,促进了经济发展,产生了生态经济耦合效应。

氮肥缺失对旱地土壤细菌群落多样性的影响

本文旨在研究氮肥缺失对旱地土壤细菌群落多样性的影响。采用直接提取土壤微生物总DNA的方法,对不施肥(CK)、适量施肥(F1)、和缺氮施肥(F2)3种不同施肥水平土样DNA进行提取,扩增细菌16S rDNA基因片段,建立克隆文库。用限制性内切酶HhaI和RsaI进行PCR-RFLP分析,分别得到146、187、11个酶切类型。采用α多样性的测度对试验结果进行分析统计结果表明,不同处理间土壤细菌的多样性(H′、Ds和Dg)和物种丰富度(dMa、R2和E)均为F1>CK>F2;λ、dMa、E和H′指数在不同施肥处理间的变异系数达到56.96%~163.1%,尤其Simpson指数λ是非常敏感的指标,处理间的差异最大,表明氮肥缺失严重影响土壤细菌群落多样性,合理施肥有利于土壤细菌的多样性。

六盘山森林土壤种子库与植被演替过程

以六盘山森林植被为研究对象,通过20多年的森林土壤种子库变化与植被演替过程的试验研究,分析了8种森林群落类型的不同生长年限、生长坡位、枯枝落叶层和土壤深度对土壤种子库形成过程的影响。结果表明:六盘山森林群落不同生长坡位,土壤种子库的储量坡中部>坡下部>坡上部;不同层次土壤种子库,枯枝落叶层远高于0-15 cm深土层,8种森林群落类型排序为华北落叶松林>油松林>华山松林>辽东栎林>山杨林>白桦林>灌丛>草地;土壤种子库储量高峰期,不同群落有显著差异,华山松林和油松林在林龄的30~40年,华北落叶松林在20年,辽东栎林、山杨林、白桦林在15~20年,灌丛和草地在10~20年,其森林群落生长年限与土壤种子库储量变化趋势呈拟合曲线,符合指数方程,相关性极为显著;土壤种子库物种组成丰富,草本和灌木植物远高于乔木树种,乔木树种仅有3~5种,但多数为外来入侵种,而在每一类型中出现频率最高的草地植物多为蒿类,灌木植物为柔毛绣线菊和沙棘,乔木为辽东栎树种。因此,在六盘山林区植被自然更新与合理演替的驱动种和先锋种草地植物为蒿类,灌木植物为柔毛绣线菊和沙棘,乔木为辽东栎,其次是华北落叶松、油松和华山松。