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基于3D重建的航天器相对位姿参数测量的解析算法
目的 研究一种新的交会对接终逼近段求解航天器间相对位姿参数的算法.方法 采用非共面5点靶标构型以及单目的小孔成像模型,引入3D重建的思想,在已知靶标形状的前提下,基于单目视觉系统恢复靶标在空间中的3D构型,并给出相对位姿参数测量的解析算法.结果 通过数学仿真,该算法较为准确地解算出相对住姿参数.结论 仿真结果表明算法简单且具有相当高的精确度,满足实时性与准确性的需求.
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用于细胞培养的均匀电磁场模型
目的 对自行设计的亥姆霍兹线圈空间内产生的均匀电磁场区域进行数学运算模拟,并进行可视化描述.方法 在柱坐标下,建立空间内任一点的磁场数学模型,利用MATLAB数值方法对自行设计的脉冲电磁场发生装置和可以产生均匀磁场的亥姆霍兹线圈所产生的磁场分布进行可视化模拟.结果 空间磁场分布的验证结果表明:线圈空间内轴向磁场Bz主要分布在0.015 m≤z≤0.045 m、0.03 m≤y≤0.03 m的圆柱内,磁场强度为0.06 T.结论 磁场的均匀区域符合设计的要求,可以为细胞培养提供所需要的一定强度并在一定空间范围内均匀的电磁场.空间磁场的可视化描述可以为随后的实验研究具有指导作用,特别对培养板(或培养皿)在磁场中的放置位置可提供直观的指导,以排除因磁场误差引入的实验结果的差异.
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基于等效电路模型仿真的体外反搏技术研究
体外反搏技术提供了一个模拟人体血液循环系统的数学仿真模型，通过建立此模型可以研究体外反搏对血流动力的作用和效果。此建模主要由心房、心室以及肺部血液循环等部分组成，能够为心血管相关医学的分析提供研究数据。通过计算机数学仿真技术，实现了体外反搏在人体血液循环的模拟应用。本研究结果显示：体外反搏的控制比主动脉内球囊反搏的控制更为困难，前者要求控制其他大量的因素。采用体外反搏可以有效加大主动脉舒张压和冠脉血流量，降低心室负荷。
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颅内压动力学仿真
颅内压(Intracranial Pressure, ICP)研究在临床上有十分重要的意义.生理上由于内外多种原因会引起颅内压变化,而同时心搏、呼吸、以及神经调节等的影响也会使颅内压出现波动.本研究在动物(犬)实验结果的基础上,建立了反映颅内压变化的集中参数数学模型.模型中包括了脑血管床、脑脊液的生成和吸收、颅脑顺应性等模块以及这些模块之间的相互作用.脑血管顺应性是表征脑血管弹性程度的重要参量,仿真采用指数拟合的脑血管容积压力实验关系来表示脑血管顺应性.模型较好地模拟了颅内压动力学以及颅内压的波动,模型参数的变化和动物实验状况的变化相吻合,可以为临床颅内压监护及诊疗提供一定的参考.
