基于强点目标的条带SAS自聚焦研究

合成孔径成像中,主要通过自聚焦校正剩余相位误差。相位曲率自聚焦是一种典型的条带SAR自聚焦方法,算法利用不同强点目标估计不同孔径相位误差曲率,对整个孔径相位曲率进行二次积分得到相位误差。侧摆偏差幅度较大时,条带SAS合成孔径图像中强点目标在距离向和方位向都会散焦,导致传统基于强点的条带SAR自聚焦算法无法直接用于条带SAS自聚焦。该文提出在距离压缩后利用强点目标的运动轨迹提取强点目标对应的存在误差的线性调频信号,对强点目标对应的信号进行解线频调处理得到相位误差函数并计算相位曲率。通过二次积分得到整个孔径的相位误差,从而提取侧摆误差。仿真结果表明改进算法可用于条带SAS中聚焦。     

基于DPCA和Kalman滤波的SAS运动误差估计

SAS系统的运动不稳定性是限制其发展的一个主要因素。等效相位中心(DPCA)自聚焦算法是基于原始回波数据的运动补偿方法。由于DPCA自聚焦算法在估计过程中是以前一个脉冲对应的阵列位置为基准,因此,随着脉冲次数的增加,估计残差将会逐渐积累,特别是当某次脉冲对应的估计残差较大时,DPCA自聚焦算法的估计精度就会受到严重的影响。本文将Kalman滤波算法和DPCA自聚焦算法融和,以最小均方误差为最佳准则,采用随机过程的矢量模型和递归算法,获得信号和噪声的最佳分离,提高了对SAS运动误差的估计精度。     

图像处理技术在航海导航系统中的应用

常规的图像处理技术生成的水下地形图存在对比度误差,导致选择的航行线路不是最优,因此研究新式图像处理技术在航海导航系统中的应用。该技术通过灰度阈值法去除图像背景,实现对图像的二值化处理。识别单连通区域,利用边缘检测算子计算偏差,根据得出目标物的边界值,分割二值图像。提取分割图像中水面上与水面下的地形特征,设置该海域图像的对比度,以此反映此处地形的起伏状态,实现图像处理技术在航海导航系统中的应用。实验结果表明,与常规图像处理技术相比,本文导航系统生成的图像对比度更高,反映出的海域地形更加精准。应用这一技术,航海导航系统生成的路径最优。     

基于神经元网络的钻杆热处理温度信号校正

神经网络是非线性系统建模的重要方法。反向传播（BP）算法常常用于神经网络的权值训练中，但是BP算法收敛慢。为此，将非线性最小二乘法用于前馈神经网络的权值学习。采用这一建模方法对石油钻杆在热处理中的温度测量偏差进行校正。研究结果表明，该方法具有很快的收敛速度和很好的拟合精度，适用于工业过程中测量信号的在线校正。     

基于分布式算法的线性相位FIR滤波器设计

提出了一种线性相位FIR滤波器分布式算法FPGA实现的改进结构。基于4输入查找表（4-input LUT）的分布式算法（DA）在FIR滤波器中的使用已经有效地提高了滤波器的运行速度与资源利用率。针对线性相位FIR滤波器的系数特点,通过对滤波器输入移位寄存器的改进设计,减少了DA算法的存储器使用,进一步节省了资源。改进的滤波器已经在Xilinx Spartan3系列的FPGA芯片上成功实现,分析结果显示此类滤波器与传统的滤波器分布式算法实现相比有更高的资源利用率和更快的运行时钟速率。     

一种面向水下无人航行器的实效图像增强算法

针对水下图像存在严重模糊、对比度低、噪声多等问题,根据小波的时频特性及多分辨率特点,提出一种基于小波变换的水下模糊图像增强算法。利用小波变换对RGB图像进行二层小波分解,把原图分解为高、低频子带,利用导向滤波算法估计低频子带上的照射分量并进行去除;利用软阈值算法对高频子带上的图像边轮廓信息进行去噪和增强处理;对水下图像进行小波逆构,并进行伽玛校正;最后利用改进的灰度世界算法对水下图像进行颜色校正。试验结果表明,使用文章中算法处理所得到图像的对比度及信噪比都较高,且清晰度较高,满足水下无人航行器的要求。     

嵌入式零树小波在合成孔径声纳图像压缩中的应用

合成孔径声纳（SAS）图像具有分辨率高、数据量大特点,给数据存储和传输带来困难。由于合成孔径图像像素间具有一定的相关性,采用嵌入式零树小波（EZW）编码算法,利用小波系数的相关特性可以达到压缩图像的目的。文章研究了基于嵌入式零树小波的合成孔径声纳图像的压缩和解码算法,并用合成孔径声纳图像对算法进行了测试,采用峰值信噪比、均方误差、压缩比三项技术指标对图像压缩质量进行了评估。结果验证了基于嵌入式小波零树图像编码算法的合成孔径图像的压缩和解码算法可行性。     

基于生成对抗网络的水下图像增强

对光的散射和衰减导致水下图像出现颜色失真和细节模糊对比度低问题进行研究,提出一种基于生成对抗网络（GAN）的图像增强方法。首先以图像分割（U-Net）网络为基础提取水下退化图像特征,再使用改进的白平衡算法对原始图像进行去偏色处理,用卷积神经网络提取去偏色后的图像特征,接着通过卷积神经网络完成两者特征融合,最后重构增强的图像。结果表明,本文算法增强后的图像在UIQM、PSNR和SSIM指标上的平均值为5.071、25.310和0.996,分别比第二名提升了1%、7%和5%。在主观感知和客观评估中,处理后的图像在清晰度、颜色校正和对比度方面均得到改善。     

利用ICCP的水下地磁修正惯导方法研究

迭代最近等值线算法（ICCP）是一种重要的地磁匹配导航算法。首先,为了获取相对精度较高的位置信息,又在一定程度上达到弥补实测数据精度不足的目的,将二次插值技术应用到地磁匹配算法中;然后,仿真计算得到了最佳匹配位置;最后,针对目前水下航行器通过航位推算等传统方法实现惯导重调的弊端,提出将地磁匹配位置误差作为观测量,用卡尔曼滤波对惯导系统的速度、位置和姿态误差进行最优估计。由最后仿真结果表明,以磁场匹配位置误差作为观测量来估计惯导误差是可行的。     

海上拍摄图像的清晰化算法研究

海上拍摄的图像易受到雾气与海面光影的影响,导致图像对比度低、可读性差,对后续图像分析造成了不利影响。论文提出了一种清晰化算法,改进了暗通道去雾方法中大气透射率的估计方法,利用引导滤波优化透射率,进而求解大气散射物理模型实现去雾。针对去雾后图像亮度较低,对比度差,不利于后续的图像分析问题,对去雾后图像进行gamma校正,增强对比度,改善可读性。将算法应用于典型图像,与经典算法相比,所提算法效果显著,实现了去雾功能,有效增强了目标对比度,图像自然且无失真情况,为进一步的图像分析打下了良好的基础。     

GPS高精度测速研究

文章介绍了GPS系统测速的基本原理和算法,并在此基础上讨论了对卫星轨道误差、对流层误差、电离层误差、载波相位噪声和星钟误差等误差源的修正算法及其对测速精度的影响。最后,通过实验测试进一步验证了高精度测速算法的可行性。     

人字齿轮减振降噪的修形设计(英文)

To reduce vibration and noise and increase transmission efficiency, a three segment method for modifying the pinion profile was proposed. Cutter surface equations were deduced by changing the shape of the cutter-edge, substituting three segment parabolas for the line. The influence of longitudinal tooth modifications on tooth surface load distributions was discussed. Transmission error minimization and uniformity of tooth surface load distribution were chosen as optimization goals and the modified parameters were obtained by applying the complex method. Finally, an experiment comparing the loaded transmission error, vibration, and noise both before and after modifications was carried out. The results indicate that the modified design is reliable.     

基于神经网络的磁性目标磁矩反演方法

针对磁性目标定位中的磁矩反演问题,提出一种基于神经网络的磁矩反演技术。首先,基于最小二乘原理,建立了磁性目标磁矩反演模型;其次采用Hopfield网络进行了优化求解,并针对模型求解过程中鲁棒性差的弊端,对网络进化策略进行了自适应修正;最后设计了仿真实验对其有效性进行了检验,仿真结果表明利用修正后的网络求解磁矩反演问题结果令人满意,具有一定的实用性。     

连续相位调制信号的检测

本文主要介绍了CPM信号的解调方法,研究了基于最大似然接收原理的网格搜索最优算法—维特比（viterbi）算法,并且通过Matlab计算机仿真,给出了一定信噪比条件下影响CPM调制体系误码率性能的因素。     

声阵测量中校核声传感器相位失配量的新方法

在声学测量中，测量通道间的相位失配引起的误差有时候至关重要，以致必须进行相位失配量的校核试验。如果使用传统的自由场行波法，由于存在安装误差，高频时无法得到高精度数据。本文提出了一种新的在驻波场条件下校核两路测量通道间相位失配量的方法。通过对形成驻波场的反射界面的不同情况的讨论，和对使用这种校核方法引起的误差分析，可以发现：在驻波场的波峰附近，两传感器的测量相位差的变化对安装位置的偏差最不敏感，该测量相位差本身就是两测量通道间相位失配的反映。通常，驻波效应的加剧有助于校核结果精度的提高。在硬边界／软边界条件下，当|R|＝ξ→1时，驻波效应很强烈，所得数据精度最高，能容许的声传感器安装偏差也最大。通过与行波场条件下计算结果的比较，发现驻小场条件下所得结果精度更高，适用的频率范围更宽。考虑到校核试验中所显示的操作的可靠性和成本的低廉性，该方法具有较高的工程应用价值。     

皮带机跑偏故障及其对策

输送带跑偏危害大,由设计缺陷和安装误差引起的跑偏最难处理.笔者结合实践经验,着重从使用管理的角度,分析、说明几种跑偏故障的原因和处理方法.     

基于GA和SVM的水火弯板焰道布置优化方法

水火弯板是目前船舶建造中普遍采用的曲型外板加工方法,由于机理复杂,其加工过程参数确定往往依赖于工人的加工经验,难以实现标准化和规范化。文章提出基于遗传算法(GA)和支持向量机(SVM)的水火弯板焰道布置优化方法,以成形曲面和设计曲面之间的形状误差最小为优化目标,将焰道布置优化问题分解成计算最小形状误差和搜寻最佳匹配位置两个问题,并分别运用嵌套GA和SVM来实现这两个问题的求解。实例验证表明该方法能快速高效确定最优的加热线布置方案。     

GPS信道不一致性对数字波束形成算法性能影响的研究

讨论了GPS系统信道失配对数字波束形成算法性能的影响，理论分析和计算机仿真表明，干扰零陷深度随着幅度、相位偏差的增大而变小，要使干扰零陷深度达到25dB，保证幅度偏差小于0．8dB、相位偏差小于5°。     

非理想条件下三轴磁通门传感器误差修正方法

三轴磁通门传感器应用较为广泛,但非正交误差和非水平误差影响了三轴磁通门传感器的磁场测量精度.根据三轴磁通门传感器测量原理,分析了非理想条件下与理想条件下磁场转化矩阵关系.为消除三轴磁通门传感器中非正交误差和非水平误差的影响,建立了以磁场转化矩阵参数为自变量的优化模型.采用全局优化能力强、寻优效率高的微分进化算法求解该优化模型,求得磁场转化矩阵参数即可实现非正交误差和非水平误差的同时修正.三轴磁通门传感器误差修正实验表明,该方法在一定程度上可有效消除三轴磁通门传感器中非正交误差和非水平误差的影响,对提高三轴磁通门传感器磁场测量精度具有重要意义.     

基于双轴速率转台的IMU440惯性测量单元快速标定方法与实验

在捷联惯导系统中,惯性器件的确定性误差是系统误差的主要原因之一。为了提高惯导系统的输出精度,必须对这一误差加以补偿。以美国Crossbow公司开发的IMU440惯性测量单元为对象进行了快速标定实验,建立了陀螺仪和加速度计的误差模型方程,提出了用于辨识陀螺仪和加速度计误差模型参数的速率和位置标定法,根据两种标定方法得到了IMU440惯性测量单元的误差模型,最后对误差模型进行了校验。实验结果表明,误差补偿后的惯性器件输出值可以很好地接近理想输出值,大大降低了捷联惯导系统的输出误差。