基于无人水面艇感知网的目标船航迹关联与数据融合

针对现有无人水面艇（Unmanned Surface Vehicle，USV）在航行过程中感知周围航行目标时出现的数据源单一、数据延迟、数据丢失等问题，提出一种基于USV搭载的航海雷达和全球定位系统（GPS）数据源的USV海上航行目标感知数据融合方法。基于最小误差法提出雷达原始图像数据解析算法，并采用数据剔除、时间空间统一方法完成对目标数据预处理，构建基于欧氏距离和马氏距离的航迹关联算法模型、基于层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）和专家评价法的融合数据权重分配模型。同时，开展USV试验研究，验证整体融合方法。结果表明，目标原始数据预处理方法合理可靠，融合算法稳定可信，可为USV海上航行目标感知、安全航行及快速避碰提供技术和算法支持。     

雷艇信息融合的若干问题

探讨线导鱼雷与潜艇通过线导通道进行信息融合的若干实际问题,包括融合结构、雷上传感器数据关联、雷艇数据与航迹关联、雷艇数据与航迹综合、身份信息融合、传感器管理等。指出雷艇信息融合在这些方面存在的特殊性,提出解决问题的一些基本思路。     

雷艇信息融合技术

多传感器融合是一个涉及到信息科学、计算机科学、自动化化科学的复合型学科,是一个正处于发展中的研究方向。在讨论了多传感器信息融合的基础上,对其关键技术进行了进一步的讨论。并探讨了线导鱼雷与潜艇通过线导通道进行信息融合的若干实际问题,指出雷艇信息融合在这方面存在的特殊性,并展望了其应用前景。     

基于异类传感器的数据融合系统

运用各种有源和无源探测设备在内的异类多传感器集成提供多种观测数据,同时通过不同传感器之间的关联来提高数据精度,可以得到关于目标的更多特征信息,从而为身份识别、态势估计提供更多的依据.基于异类传感器的数据融合系统实现了雷达、ESM等异类传感器的数据关联与融合.仿真结果表明:系统能提供更高精度的数据,获得目标的更多特征信息,并可对目标实施有效识别.     

X2检验方法和DF方法抗距离拖引干扰的性能比较

利用Monte Carlo方法，对X^2检验方法和分解融合(DF)方法在有虚警测量的环境下抗距离拖引干扰的性能进行了分析和比较。研究表明，在既有虚警测量又有距离后拖(Rcpo)干扰的情况下，采用DF方法可以有效地抗距离后拖欺骗干扰，实现对目标的跟踪，相对于X^2检验方法有一定的优越性。     

一条海底输油管道的定量风险评估其检测标准设计(英文)

该报告描述一条预设海底管道的基于定量风险分析(QRA)的泄漏检测标准(LDc)设计问题.定量风险分析的结果会反映出统计泄漏检测方法是否必要.如果必要,恰当的泄漏检测标准必须建立.在分析中,著名的英国PARLoc 2001数据库将会用来估算管道实效概率.而来自MMS的POSVCM模型则用来做泄漏模拟计算.定量风险分析的结果说明,统计方法的泄露检测系统能打幅度地减少泄漏检测所需时间,从而减轻泄露的事故后果.根据QRA的分析结果,以及许多泄漏检测系统买主的建议,合理的西漏检测标准被设计出来.一旦泄漏事故产生,它可以帮助紧急事故相应组(ERT.)快速检测,定位以及采取方法减轻泄漏.     

金纳米棒比色检测亚铁离子

实现亚铁离子的简单高效检测,在生化传感领域具有至关重要的作用。本文中,基于芬顿试剂(亚铁离子和过氧化氢的混合物)对金纳米棒的选择性氧化,实现了对亚铁离子的比色检测。伴随芬顿试剂的引入,金纳米棒溶胶颜色由红色逐渐演变为棕色、绿色、蓝色、紫色,乃至粉红色。基于此规律,实现了对亚铁离子的可视化检测。本文提出了一种相对Hg^(2+), Mg^(2+), Cu^(2+), Fe^(3+), Sn^(2+), Co^(2+), Cd^(2+), Cr^(3+), Zn^(2+), Ba^(2+), Ni^+等离子具有良好选择性的亚铁离子检测方法。     

面向目标识别的水下多传感器信息融合技术比较研究趑

对于水下作战,目标识别十分困难,因此必须走多传感器融合、多技术融合的道路,应分析研究不同的方法优缺点,取长补短,综合处理。本文比较了不确定性推理技术中主观Bayes方法与证据理论的特点,分别给出了基于2种技术的目标融合识别思想。提出了基于Bayes统计理论的身份识别和基于D-S理论融合身份识别的框架。研究了基于模糊神经网络的多传感器信息融合技术,提出了模糊神经网络信息融合紧密结合与松散结合的2种处理框架,并结合应用讨论了其特点。     

利用冗余测量值对船舶导航系统的故障检测与识别

本文在论述了具有冗余测量值时检测量误差的逻辑比较法之后，讨论了具有对称配置的四个单自由度惯性敏感器（陀螺仪或加速度计）构成的冗金系统（简称4S系统）的最优配置和性能管理，利用动态解析余度法解决了4S系统的故障检测和识别，通过理论分析和计算机仿真证明是有效的。     

双燃料发动机电力推进LNG船可燃气体探测系统设计简介

详细介绍了双燃料发动机电力推进LNG船可燃气体探测系统设计的基本要求,包括可燃气体探头及取样管在不同区域的布置情况及数量要求。所述内容不仅涉及LNG船本身的要求,也覆盖了其他类型的液化气体运输船的相关要求。     

基于物联网的无人水面艇航行状态监测系统设计

针对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel, USV)航行状态监测及试航性能评估试验中的参数获取问题,设计一套USV航行状态监测系统。以物联网(Internet of Things, IoT)3层架构为基础,设计小尺寸、低功耗的监测方案。以多源传感器和STM32微控制器作为感知层,以远距离无线电(Long Range Radio, LoRa)网关及LoRa终端作为数据远程传输途径,以传输控制协议(TCP)作为数据远程传输协议,以云平台作为系统应用层,实现数据采集、传输和应用功能。基于监测系统要求,在应用层设置阈值实现航行状态预警功能。对系统功能及性能进行测试,结果表明,系统横、纵摇精度为±0.02°RMS,风速为(0.2±0.03) m/s,风向为±2.5°,所有监测参数技术指标均符合要求,且丢包率在通信距离小于1.4 km时为1.5%,较传统方法降低约22%。该系统可为进一步完善USV航行状态监测提供技术支持。     

带有非连续分布式传感器/作动器的压电梁最优控制(英文)

Because of its light weight,broadband,and adaptable properties,smart material has been widely applied in the active vibration control(AVC) of flexible structures.Based on a first-order shear deformation theory,by coupling the electrical and mechanical operation,a 4-node quadrilateral piezoelectric composite element with 24 degrees of freedom for generalized displacements and one electrical potential degree of freedom per piezoelectric layer was derived.Dynamic characteristics of a beam with discontinuously distributed piezoelectric sensors and actuators were presented.A linear quadratic regulator(LQR) feedback controller was designed to suppress the vibration of the beam in the state space using the high precise direct(HPD) integration method.     

面向智能船舶的容错卡尔曼融合估计方法

针对智能船舶多传感器系统因未知海洋环境干扰和设备间干扰等因素导致的一个或数个传感器产生随机间歇性故障从而导致融合估计结果出现偏差甚至失真的问题,设计1种基于四分位滤波的容错方法,并针对该方法导致的观测时滞问题设计1种预报方法,提前预报观测值,进而抵消容错方法导致的时滞问题。此外,针对多传感器之间的互协方差难以准确估计的问题,采用CI融合估计方法进行融合估计。为验证算法的有效性和融合估计的精度,对带有间歇性故障的两传感器系统进行仿真试验,并与按矩阵、按对角阵和按标量3种分布式融合估计方法得到的结果进行对比。4种方法的均方误差系数大小对比结果显示,对于带间歇性故障的多传感器系统,设计的融合滤波不仅具有鲁棒性,而且具有较高的融合精度。     

水下目标识别的一种信息融合算法

利用布设的水下传感器对水下潜艇进行探测预警是反潜的一种重要反潜手段。本文利用信息融合算法对水下目标识别中多传感器获得的不同数据进行信息融合,从而得出识别结论。     

氟聚物对有机磷的声表面波检测研究

声表面波传感技术是发展小型、敏感的化学战剂探测的最新技术,其核心问题是覆盖在声表面波化学战剂传感器上的敏感材料.我们在双通道谐振器型信号处理器上涂敷氟聚物作为有机磷气体的敏感材料,通过IR表征确定其特征官能团;设计了检测流程,对有机磷进行了检测.实验表明,我们制作的氟聚物双通道谐振器型传感器基线稳定、灵敏度高、响应快、重现性好.     

基于雷达红外复合信息的目标毁伤评估技术研究

防空导弹击中目标后,指控系统实时快速判断该目标是否被有效毁伤,是系统释放该目标通道的前提。通过分析序列红外图像中目标不变矩特征的变化,可对武器爆炸瞬间对目标所产生冲击和损伤进行评估;通过基于雷达测量空中目标有关运动学参数,建立目标运动状态变化的参量模型,根据目标视航角与加速度变化相结合的判别方法,可得出目标被有效毁伤的判据。论文提出了一种基于雷达红外复合信息的目标毁伤评估技术的流程和实现方法,并通过仿真初步验证了该方法的有效性。     

多传感器综合目标识别技术研究

描述了传感器与目标身份信息的特征，提出了多佑感器特征级综合目标识别的系统结构，并介绍了与综合目标识别相关的关键技术，重点阐述了几种目标识别融合算法。     

自适应加权融合算法在图像型火灾探测系统中的应用

根据船舶火灾探测的特点以及火灾早期预报的要求,设计了带图像信息的火灾自动报警系统,并将自适应加权融合算法应用于该系统。在该系统中信息层完成数据采集、处理,特征层运用自适应加权融合算法进行特征融合,决策层运用概率神经网络进行决策融合,完成船舶火灾探测系统的自动报警输出。实验表明,将该算法应用于此系统能够准确、快速探测火灾,识别日光灯、酒精灯等干扰源,具有较强的抗干扰性。     

基于模糊加权的分布式IMMJPDA算法

提出了一种基于模糊加权的分布式交互多模型联合概率数据互联算法.该算法在融合中心采用模糊加权方法对不同传感器关于同一目标的模型概率、状态估计及其协方差进行融合,而模糊权值为各传感器关于各目标的状态估计协方差的迹的隶属度.最后通过计算机仿真验证了该算法的正确性和有效性.     

USV复杂水域环境综合感知技术

从无人水面艇（Unmanned Surface Vessel,USV）所处的工作环境,分析单目摄像头、双目摄像头、海事雷达、激光雷达等传感器的组成原理、优缺点、性能测试。介绍多传感器数据在USV上的融合原理、融合流程及其应用情况。经过实船海上试验,多传感器数据融合指标良好,较好地解决USV在复杂水域安全航行的感知技术问题。所描述的感知技术,对设计和研发搭载不同任务的USV,识别不同工作场景环境,具有积极的参考价值。