长久以来，人们对深空探索充满了好奇与求知欲。近年来，小行星探测也成为深空探索的一个热点[1]。其独特的环境以及高难度性，困扰着技术的提升与实行，而虚拟现实技术的出现，有效改善了这一局面，可以模拟真实环境。针对探测器着陆小行星表面的过程，进行碰撞检测。对建模后的小行星以及探测器模型导入Matlab虚拟现实工具箱中，运用轨道动力学方程以及姿态动力学方程，模拟动态运动，从而进行轨迹跟踪；根据改进后的混合层次包围盒，通过结构设计的改进以及碰撞检测时间的改进，优化后比一般的碰撞检测算法更具有准确性和实时性。

1 三维建模

研究对象小行星Toutatis和探测器Viking，根据现有材料中的描述以及图片信息，采用Solidworks软件进行建模，其特征化以及参数化等特点，能够胜任复杂模型建模，在航空、船舶、模具等工业领域应用广泛[2]。

对于多星行星机构行星架上同一组行星轮更多,太阳轮与齿圈之间的安装、调整空间更大,因此，同心条件变得更宽松，即

2.1 探测器建模

探测器整体长为5.08 m，结构较复杂，需要根据特征进行分区，规则部分可通过一般的拉伸、旋转操作；而对于不规则部分，则要考虑放样、扫描等操作；对于其他部分，可通过图片信息进行参考建模，但须注意彼此间尺寸比例。将探测器分为三层，顶层主要是中部正八边体相连的S波段抛物面天线、气象感测器、生物实验仪等多种科学仪器，中间承重部分则是燃料储箱、着陆发动机、伸缩臂式土样挖掘机等仪器，底部则是着陆使用的三个支撑脚。

1.2 小行星建模

小行星Toutatis的体积约为1.7×2.03×4.26 km3，最大长度是在（4.74 ± 0.475）km，其最大宽度是（1.95±0.195）km[3]。关于小行星的建模也同样需运用Solidworks软件中的ScanTo3D组件功能，进行以下步骤：

（1）将小行星的三维信息写入.txt文件，点击插件ScanTo3D，根据该三维信息进行点云生成；

（2）再采取网格化处理，处理后的模型进行曲面生成，最终实现实体化的生成。

1.3 三维场景建模

三维场景的设计则通过Matlab的虚拟现实工具箱，利用树结构设计场景图，有以下步骤：

随着科学技术的进步和市场的不断发展，智能机器人在未来物流的各个领域中的应用范围和规模都将不断加剧；智能机器人技术的发展将会随着竞争和需求而不断进步。未来，在物流领域如何不断提高效率，节省更多的时间成本到主流事务上去，必将成为各个企业和公司的一个痛点。2020年，国内的自动化物流系统市场规模预计将超过1000亿元，未来几年行业增速有望保持15%以上。智能仓储机器人很好地证明了人工智能的无限可能性，因此，智能仓储机器人在未来的发展前景将不可估量。

（1）建立新的世界根节点，将小行星以及探测器模型经转换后生成的.wrl文件格式，导入虚拟现实工具箱中，作为该世界下的Transform节点，再加入Text Transform节点，记为初始时间Time节点；

（1）各分项工程同步交叉施工。高速公路的改扩建施工势必会给高速公路交通量带来严重的影响，所以必须尽可能缩短工期，同时合理安排各分项目工程在不影响其他项目的情况下进行交叉施工，以此有效减少施工时间。

OBB方向包围盒（最小六面体）其方向性不是平行于坐标轴，而是可以根据物体所包含的几何信息，加工处理得到围绕物体最长轴的中心指向。一般通过被测物体包含的三角形信息，计算出包围盒的中心位置和指向。设已知被测物体包含的几何信息，其基本元素为三角形，面片总数为n，其中第i个三角形的顶点为（pi，qi，ri），计算其中心位置O是

  

图1 三维场景构建

2 轨迹规划

研究的是探测器着陆小行星的运动过程，考虑两者之间的距离相较于地球的距离非常小，可近似为非线性相对运动，轨迹较为稳定输出。

2.1 轨道动力学模型

不同的应用场景其复杂程度以及碰撞模拟量均是不同的，针对本文的研究对象，如若用一般的包围盒，其精确度不符合要求，不能准确地描述对象，基于这点，考虑针对混合层次包围盒[6]的改进。

张某，男性，36岁，某中学数学老师，由于经常进行单一而过度的数学思维活动，导致其患上以失眠为主要症状的神经衰弱。

  

图2 一般坐标系表示

图中探测器质心为p，惯性坐标系下rd为小行星质心o到地球质心O的距离矢量，rp为探测器质心p到地球质心O的距离矢量，rc为探测器与小行星两者质心的距离矢量，有rc=rp-rd，根据惯性方程式[4]

 

μ 为重力参数，ω =[00 0]探测器在轨道坐标系下相对于惯性坐标系的角速度，θ0为探测器的真近点角。设rc=[x y z]T探测器在轨道坐标系与小行星的相对位置，a=[axayaz]T是探测器各轴的控制加速度，是d=[dxdydz]T外部环境的扰动。

2.2 姿态动力学模型

探测器着陆小行星运动过程中，两者之间的距离远远小于轨道半径，通过近似线性化模型来描述两者之间的相对运动，可将公式（1）变化为以下表达式：

其中为探测器姿态四元数为探测器在本体坐标系下的角速度。

 

其实，他哪里知道我的心意。我是他想象中的那种狗男人吗？他错了，确确实实错了。我是喜欢他母亲那样的女人，但仅仅是尊重，却绝没有要欺辱他们母子的丝毫恶意。他一定是听信了某些人的闲言碎语。这世界的人真是都他妈的把眼装在了屁股上了。他们压根就不喜欢你去做一丁点儿有利于别人的好事。我想帮助小六子母子做点事，这难道有什么不对吗？去他妈的那些狗日的烂舌头！

Tu=[dxdydz]T∈R3是探测器的三轴控制力矩，Mu=[MxMyMz]T∈R3是小行星的引力力矩。

考虑探测器姿态动力学原理，得探测器基于本体坐标系的刚体动力学模型为

 

其中Ic为探测器的转动惯量矩阵，Ic=diag（Ix，Iy，Iz），ωc×对称矩阵表示为

 

1.1 一般资料 收集2015年1月至2016年12月河南省肿瘤医院血液科所有初治原发AML住院患者232例，所有患者经细胞形态学、免疫学、遗传学、分子生物学分析，AML诊断和疗效标准参照WHO[2]和张之南主编的《血液病诊断及疗效标准》[3]，排除骨髓增生异常综合征转化型AML、治疗相关AML及其他类型非原发AML和非初治AML患者，最终选出144例资料完整的AML患者纳入本研究。本研究均获得患者知情同意，并经本院医学伦理委员会批准。

2.3 相对位置控制

考虑探测器下降阶段，为了更好地描述探测器的姿态，为克服变换矩阵存在奇异的现象，姿态动力学方程写成

 

式中 kx、ky、kz均为常数，考虑最大时延 td，将上式改写成

根据F1、F2和F，把处理后的数据代入上式，得到各类得分，进行排序后如表1。根据F1的分数和排名，污染强度排名与GDP相当，最为严重的是淮南、马鞍山、合肥和芜湖，其次是铜陵、淮北、滁州和宿州，安庆、宣城、阜阳、六安、蚌埠、池州、亳州和黄山相对污染强度较小。根据F2的分数和排名，污染控制情况相对较好的是阜阳、亳州、蚌埠、安庆和滁州，其次是合肥、池州、宣城、淮北和铜陵，还有马鞍山、芜湖、淮南、六安、黄山和宿州。根据F的分数和排名，池州以及亳阜蚌地区、环境保护状况相对较好，然后是黄山、安庆、宣城、六安和滁州，其次为淮北、铜陵、宿州、合肥、芜湖、马鞍山和淮南。

 

参考文献[5]，上式可近似为齐次方程，其中进行采样过程中，保证每一个采样节点所对应的输出均能有效跟踪理想情况，达到轨迹跟踪的效果。

设表1为小行星轨道参数：

 

表1 小行星轨道参数表

  

e θ/deg a/AU i/deg Ω/deg w/deg 0.6288 8 2.5321 0.4660 124.3 4.86

表1中小行星轨道参数分别是偏心率e、初始真近点角θ、半长轴a、轨道倾角i、生交点经度Ω以及近地点俯角w。

设在小行星轨道坐标系下，探测器下降的初始相对位置是[0m-30m 10m]T，初始的四元数qc=[0001]T，初始角速度ωc=[111]T（rad/s），转动惯量由以上各参数绘制如下图，探测器探测小行星的轨迹图3：

  

图3 小行星探测轨迹图

加入最大时延后能较好地轨迹跟踪，根据以上信息，对Matlab虚拟现实工具箱中的各节点赋值初始化后，完成下降着陆小行星的运动过程。

歌舞声中，金樽奖的十周年系列活动落幕。但站在今年所取得的成绩上，也让我们开始去思考金樽奖下一个十年应该要走的路。我很认同颁奖典礼上，David Allen MW所说的一句话：“获奖酒款都是裁判们秉持不偏不倚的态度选出来的。按照我们的评选结果，即便毫无经验的消费者也能够完全放心地尝试和购买自己未尝试过的、不同风格的葡萄酒。在葡萄酒世界里，这样组织有方的葡萄酒比赛会让所有人都能受益。”金樽奖所秉承的理念中，应该是成为一项能让大众受益的标准，而金樽奖下一个十年也将继续为爱好葡萄酒的你们一同分享与美酒有关的美好生活。

3 碰撞检测设计与实现

定义两个坐标系，惯性坐标系OXYZ，质心O为地球中心，以赤道平面为基准，Z轴垂直于平面，Y轴进行右手系方向；小行星轨道坐标系LVLH（oxyz），质心在小行星的中心，轨道平面为基准，z轴垂直于平面，y轴进行右手系方向，如图2所示：

3.1 改进混合层次包围盒

将混合层次包围盒分为上下层，考虑双层结构和混合层次结构叠加处理。

顶层由Sphere包围盒作为外部处理，内部加以OBB包围盒结合设计。这种设计方法主要是考虑到Sphere包围盒的构造简单性以及检测易操作两方面，如果外围的Sphere包围盒已经发生相交或者碰撞情况，则需进一步地检测，内部的OBB包围盒开始运作；如果外部Sphere包围盒还未碰撞，不进行下一步检测操作。而以OBB包围盒为内部的根节点，其中心即为Sphere包围盒的球心，进一步方便构造，而且Sphere包围盒结构方面的优势，无论被测物体进行平移还是旋转操作，其形状不发生改变，有利于更新。

将中层和下层合并，统一用OBB包围盒处理，主要考虑OBB包围盒的方向任意性，能较为紧凑地包围被测物体。针对刚体模型，满足紧凑性要求，中层运算时，没有添加其他包围盒来加重计算量，便于计算运行，下层也使用同一种包围盒，便于层级间的访问情况，OBB包围盒作为整体的中坚力量，能够满足整体检测的稳定性要求。

“人力资源是第一资源”，近年来人力资源开发已经得到了世界各国的广泛重视，成为各个政府、企业以及组织的发展新战略，在提高竞争力方面发挥着巨大的作用。根据人力资源开发实践来看，其在提高员工素质、增加员工对组织的贡献度方面表现良好，企业最先重视人力资源的开发问题，基于相关管理效果的凸显公共部门逐渐开始意识到其重要作用，本文从事业单位入手对我国人力资源开发问题展开具体分析。

3.2 OBB包围盒

（2）再加入Background节点，进行场景渲染，Viewpoint定义初始视角方位[0080]Tm，生成如下的三维场景，如图1所示：

 

协方差矩阵[7]Mjk，其中 pi=pi-O，qi=qi-O，ri=ri-O，计算Mjk的特征向量并且归一化，处理后作为包围盒的方向轴，以此进行新坐标轴计算，将物体投影到上面，计算顶点在新坐标系下各轴上的投影区间长度，以此来确定OBB的大小。OBB包围盒适合刚体的碰撞检测，包络性较好。

3.3 检测过程

根据改进的混合层次包围盒，依据时空相关性[8]理论，被测物体间相距较近且为不断靠近的状态，能保证向下遍历过程能及时反馈上一节点信息。根据这种相邻情况，上一时刻相邻且当前时刻仍旧处于相邻状态，可从标记节点开始向下遍历，缩小定位范围，提高检测效率，检测过程如图4：

3.4 改进的碰撞检测时间

关于碰撞检测时间的计算，考虑[t0，t1]∈[t0，t0+1]在小范围内处理。被测物体A和B间做连续时间的接近运动（此时两者均已分割成三角形元素），在[t0，t0+Δt]∈[t0，t0+1]，在 Δt运动过程中，物体 A 正在以某一方向向B靠近，具有线性运动规律，可考虑运动方程有 μtΔt≤d（A（t），B）的关系，d（A（t），B）为物体A与B之间的距离，μt为阈值。因考虑时空相关性理论，前提考虑两物体已经发生碰撞，标记节点并记录时间，可以减少部分时间计算，考虑回退技术的应用[9]，在时间段[t0，t1]∈[t0，t0+1]中，通过时间Δt进行时间区间分段：

  

图4 碰撞检测过程

设计

其中mA、mB代表两个是三角形的顶点，PA、PB代表两者的质心位置，min（mB-mA）·（PB-PA）指两者顶点相距最小值在相对位置上的投影‖dt·（PB-PA）指两者速度在相对位置上的投影。作为碰撞检测时间范围的回退信息处理，返回每一个回退点的位置信息和三角形面片信息，遍历完所有的碰撞集合，分析比较每个相交信息中的碰撞检测时间集合，最小值为该次检测时间段内的碰撞检测时间，记为tc。

当前，与高校图书馆文化活动相关的研究主要涉及阅读推广、素质教育、文化传播、主题活动、艺术展览等多个方面，而将文化活动与空间再造相结合的研究尚不多见。如何在图书馆现有空间内，发挥全方位的空间功能，打造出多位一体的文化空间，适应于形式多样的文化活动，真正把高校图书馆的文化引领作用充分发挥出来，对于推动高校校园文化建设具有十分重要的现实意义。

4 实验结果与分析

根据虚拟现实工具箱树节点信息，将研究对象的geomery节点中的point性质，和SFRotation性质输入，已知Viking海盗号的三角形面片信息有6399个，Toutatis小行星的三角形面片信息有7625个，根据第2节的研究内容，运行碰撞检测过程，随着检测时间的优化计算，得出碰撞时的检测点信息，如图5。

缓控释肥料是一种特殊的新型肥料，它能对肥料中的养分进行有效的释放延缓，同时还能实现对释放速度的控制，是一种典型的“智能化”肥料[1]。缓控释肥料的营养元素可在土壤中实现缓慢释放，有效减少营养元素的损失，具有较长、较稳定的肥效期，可源源不断地为植物提供生育期所需要的所有养分。考虑到肥料释放缓慢的基本特性，利用缓控释肥料可切实减少肥料流失，增加整体的肥料利用效率，对减少施肥数量及次数也有一定的帮助，为农户种植水稻节约了成本。

  

图5 碰撞检测结果

得出在时间为1774 s时发生碰撞，此时的真近点角为93.50°。

因为是连续运动，着陆过程还会继续，但碰撞时间已经记录下来，做分析处理，将本文的改进算法与一般碰撞检测算法进行对比，可得到如下的检测效果，如表2：

 

表2 碰撞检测算法对比

  

包围盒 OBB Sphere-OBB 改进包围盒检测时间/ms 70.6 65.1 59.6

相较于其他一般碰撞检测算法，本文改进后的算法更适用于复杂模型的处理，针对刚体模型，有着较好的实时性和准确性。

5 结束语

针对小行星探测过程，给定动力学计算公式，并根据模型的特征，提出了改进混合层次包围结构的碰撞检测算法，由于连续运动，利用时空相关性，改进碰撞检测时间计算，缩小检测范围，精确检测内容。根据改进后的算法针对刚体运动有一定的优势，但仍需探索新的改进方法，进行优化。

参考文献

［1］XIA Y，LUO Y J，ZHAO H B，et al.Accessibility of main-belt asteroids and trajectory design for multi-target exploration［J］.Chinese Astronomy and Astrophysics，2011，35（1）:71—81.

［2］廖西平.探讨SolidWorks建模的几个问题［J］.重庆工商大学学报:自然科学版，2011，28（3）:281—283.

［3］LI X Y，QIAO D.Modeling method and preliminary model of asteroid toutatis from Chang’E-2 optical images［J］.Acta Mechanica Sinica，2014，30（3）:310—315.

［4］ALFRIEND K，VADALISR，GURFIL P，etal.Spacecraft formation flying：dynamics，control and navigation［M］.Elsevier，2009:385—390.

［5］HU Y，JIANG T，XIE Y，etal.Sampled-data controlof homogeneous system with uncertain time delay in the input［C］//Control Conference.IEEE，2014:3811—3816.

［6］宋涛，舒涛，梅朝，等.基于空间分解与混合包围盒的碰撞检测算法［J］.火力与指挥控制，2016，41（11）:94—97.

［7］黄松柏.一种改进的动态OBB层次结构碰撞算法［J］.北京石油化工学院学报，2011，19（1）:16—21.

［8］姜晓路，刘渊.基于混合包围盒的碰撞检测算法优化［J］.计算机工程，2012，38（9）:285—287.

［9］史旭升，乔立红，朱作为.基于改进OBB包围盒的碰撞检测算法［J］.湖南大学学报：自科版，2014，41（5）:26—31.