基于DeltaOS的测量定位雷达对动目标处理和显示研究

针对测量定位雷达的高实时性和国家武器装备的安全性问题,研究实现了基于龙芯3A处理器在实时操作系统(DeltaOS)下对海上动目标舰船的精度测量。通过研究DeltaOS系统下的图形开发和实时任务调度机制,详细阐述了DeltaOS操作系统下的GUI设计架构,采用滤波和外推算法对动目标舰船运动轨迹进行估计和显示。现场实测实验表明该国产系统建构可以满足对海上运动舰船的实时精确测量定位的要求。     

舰载相控阵雷达跟踪模式收发波形时间分配方法

舰载相控阵雷达作为多功能雷达可以大范围空域海域内预警搜索,又可同时快速捕获跟踪多个目标,其多目标随机跟踪能力是相控阵体制有别于非相控阵体制的突出优势。本文提出嵌入分层算法改进相控阵雷达的收发波形时间分配效率,利用待跟踪目标先验距离信息确定回波延迟,形成跟踪目标对应的嵌入式或并行式收发时序。创新的时间分配方法简洁有效、兼容传统模式,较好地提高雷达探测时效,数字仿真验证相控阵雷达收发波形时间分配的高时效性。     

时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型

现有时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型由于技术的不成熟,存在跟踪效果差的问题。为了解决上述问题,提出时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型研究。以雷达获取的海面图像为前提,采用可变部件模型检测舰船多目标,利用光流法生成舰船多目标轨迹片段,将得到的舰船多目标轨迹片段映射到成本流量网络中,形成网络流图,得到最小网络流的舰船多目标方程,通过最短路径算法求解最小网络流网络,实现了时变海面舰船多目标的优化跟踪。通过仿真对比实验结果表明,与现有的时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型相比较,构建的时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型极大的提升了跟踪效果,充分说明构建的时变海面舰船多目标优化跟踪数学模型具备更好的性能。     

节点信息融合的舰船目标跟踪算法

舰船目标跟踪成为各国关注的热点,针对当前舰船目标跟踪算法存在的跟踪速度慢、跟踪精度低等缺陷,以提高舰船目标跟踪效果为目标,设计了基于节点信息融合的舰船目标跟踪算法。首先采用多个传感器对舰船目标状态信息进行收集,并对信息进行一定融合,减少舰船目标状态信息的重复率,然后引入跟踪-学习-检测技术对舰船目标进行跟踪,最后采用舰船目标跟踪实验测试其性能。结果表明,本文算法可以动态、准确地对舰船目标进行检测和跟踪,相对于当前其他舰船目标跟踪算法,无论是跟踪精度或者是跟踪实时,均具有十分明显的优势。     

嵌入式船舶分油机控制系统的设计

针对船舶分油机控制系统中存在的实时性较差、人机交互单元不够友好等问题,设计一种以嵌入式微处理器S3C2440芯片为CPU,以Linux嵌入式系统为实时操作系统,采用触摸屏作为人机交互界面的嵌入式船舶分油机控制系统。人机交互界面在跨平台编程软件Qt下开发完成,具有操作简单方便、参数及报警信息显示直观等优点。     

基于嵌入式Linux的QTE应用程序研究

为了提高嵌入式Linux系统中人机交互界面的友好性,进行QTE应用程序的开发.文中介绍在Linux虚拟机平台下,QTE应用程序开发环境的建立,应用程序开发的步骤和方法,以及将开发好的应用程序移植到嵌入式Linux目标机的过程.对QTE应用程序设计过程中的关键技术:中文显示和多线程进行了详细分析并提出解决方案.最后实现了嵌入式Linux系统中人机操作界面的图形化.     

舰船通信网络模糊信息多目标元素优化跟踪系统

为了解决传统多目标元素跟踪系统中,由于受到通信信号的干扰导致的跟踪误差大的问题,从硬件和软件2个方面,设计舰船通信网络模糊信息多目标元素优化跟踪系统。在硬件方面主要改装跟踪器和控制器,在硬件设备支持的基础上,通过设计系统的软件功能。首先搭建多目标元素的运动模型,在舰船通信网络中收集模糊信息,并以此作为判断多目标实时状态的基础。最后通过多个跟踪点数据的关联,实现多目标元素优化跟踪与维持。通过与传统系统的测试对比得出结论,设计的多目标元素优化跟踪系统的平均跟踪误差降低了52%,且在通信网络干扰的情况下可以保证跟踪精度的稳定,具有较高的鲁棒性。     

基于大数据的舰船红外图像目标实时跟踪方法

舰船红外图像目标实时跟踪具有重要的研究意义,针对当前舰船红外图像目标实时跟踪算法存在的易丢失跟踪目标、目标跟踪精度低、计算时间少等缺陷,为了改善舰船红外图像目标实时跟踪效果,设计了基于大数据的舰船红外图像目标实时跟踪方法。首先分析了目前一些经典舰船红外图像目标实时跟踪方法的缺陷,找到引起它们不足的原因,然后提取舰船红外图像目标跟踪特征,并采用大数据分析技术根据特征实现舰船红外图像目标实时跟踪,最后对舰船红外图像目标跟踪误差和实时性进行实例分析,结果表明,本文方法的舰船红外图像目标跟踪精度高,跟踪误差处于实际应用要求的最小区间内,且舰船红外图像目标跟踪计算时间短,可以对目标进行实时有效的跟踪,获得比其它方法更优的舰船红外图像目标实时跟踪结果。     

基于嵌入式技术的船载雷达系统数字化设计

在新一代船舶导航和雷达嵌入式系统中,对数据处理能力的要求越来越高。为了满足控制系统的各项性能要求,提高船舶的导航精度和嵌入式系统的扫描范围,本文结合嵌入式Linux系统,设计了一种新型的船舶导航嵌入式系统,通过与雷达数字化嵌入系统相结合,实现了高效的船舶分布检测功能,同时也大大提高了系统的集成度和综合管理能力。本文结合数据建模的方法,优化了整个嵌入式系统数据处理的速度,具有一定的应用价值。     

云环境舰船目标检测与跟踪

目标检测与跟踪是舰船应用中的一个重要研究方向,针对当前舰船目标检测与跟踪存在的一些难题,为提高舰船目标检测与跟踪效果,设计了一种云环境下的舰船目标检测与跟踪方法。首先收集舰船目标检测与跟踪的数据,并对舰船目标的背景进行建模,然后采用卡尔曼滤波算法实现舰船目标检测与跟踪,并利用云环境作为舰船目标检测与跟踪的平台,最后在Matlab 2016平台上进行仿真实验,测试舰船目标检测与跟踪的效果,本文方法的舰船目标跟踪精度高,具有良好的舰船目标跟踪实时性。     

基于STM32+W5500的双环网磁场数据采集技术

[目的]为了实时获取某舰船外部环境中不同方向的多个磁场信号,用于制定舰船消磁的合适方案及为舰船实现磁隐身提供数据基础,构建一种分布式双环网数据采集系统。[方法]该系统基于ARM嵌入式架构,将STM32F4系列芯片作为微控制器,实时获取现场128个通道的磁场数据,借助以太网通信技术将数据传送至集控中心/上位机。[结果]该系统能够按照既定的处理策略,对舰船各个不同部位的磁场数据进行预处理,然后通过光纤双环网传送到集控中心/上位机供后续处理。[结论]现场运行测试表明,该数据采集系统能够可靠、准确、实时获取现场的多通道、大数据,具有推广应用价值。     

基于微多普勒效应的运动船舶目标分类研究

基于雷达的舰船目标识别技术具有重要的应用,包括海上交通的管理与监控、舰船运动目标的识别、敌方舰船侦察等,在雷达系统的运行过程中,地面杂波信号、气象杂波信号等干扰信号会降低雷达系统的精度,导致水面舰船目标识别出现误差等问题。微多普勒效应是指激光雷达发生二次散射时,运动目标产生位移时目标的雷达回波频率会发生改变,利用微多普勒效应可以显著提高雷达系统的精度,提高海上舰船目标的识别与分类水平。本文首先介绍了微多普勒效应的原理,然后对水面监控雷达系统进行详细研究,最后开发了基于微多普勒效应的海上运动船舶目标识别与分类系统。     

雷达脉冲阵列信号的处理和波达方向分析

基于雷达系统的目标跟踪和导航技术在舰船领域具有重要的意义,起到目标探测、定位与导航等作用。而雷达信号的处理技术保障了雷达的精度,是雷达探测领域的研究重点。本文研究的对象是一种雷达脉冲阵列信号的分析技术,首先对雷达脉冲阵列进行了数学建模,并分析雷达脉冲阵列信号的方向特性,基于经验模态分解技术对雷达脉冲阵列信号的波达方向及传递特性进行分析与仿真,对于改善舰船雷达系统的精度有重要作用。     

SAR图像中多特征融合与识别技术研究

高分辨雷达在海上目标监测等领域有着广泛的应用,尤其是军事侦察等领域。合成孔径雷达SAR具有高分辨率、覆盖范围广、抗干扰能力强等优点,已经成为当前舰船目标识别的重要技术。本文研究的内容包括合成孔径雷达的原理、多特征融合技术、舰船图像的目标识别技术等,对于改善海上SAR雷达的舰船目标识别与侦察有重要价值。     

基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计

针对当前所用抗干扰过滤软件,一直存在抗干扰性能较差的问题。提出基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计方法,首先分别计算嵌入式舰船雷达照射周期和静默周期的雷达天线接收信号,并对雷达观测信号进行预白化处理,利用kurtosis系数的局部最小值计算雷达信号独立分量分析的目标函数;然后经过迭代计算获得雷达信号解的混合矩阵,分离雷达观测信号的目标分量和干扰分量;最后利用低通数字滤波器,对嵌入式舰船雷达观测干扰信号进行滤波处理。通过模拟实验结果证明,所提方法能够对点频干扰信号和宽带干扰信号进行有效抗干扰滤波处理。     

基于嵌入式技术的舰船电子水平仪设计

随着船舶工业的技术进步,高精度的船载仪器被越来越多的应用到舰船领域。其中,卫星雷达、武器制导等先进技术对舰船稳定性要求很高,受海浪载荷作用下,舰船的振动和摇摆都会降低这些船载设备的精度。针对这一问题,本文研究了一种基于嵌入式技术的舰船电子水平仪控制系统,利用嵌入式芯片DSP处理水平仪的三自由度位置信号,并控制机械传动结构补偿舰船运动导致的水平仪误差,具有重要的实际应用价值。     

合成孔径雷达在舰船目标定位和成像技术的应用研究

合成孔径雷达SAR是一种利用线性跳频信号进行目标探测和识别的雷达技术,具有分辨率高、观测范围广、数据处理能力强等优点,不论在军事领域的目标勘测还是民用领域的海上环境勘测、港口地形勘察等都具有重要的实际应用价值。本文主要研究基于合成孔径雷达技术的舰船目标定位及舰船目标成像技术,系统介绍合成孔径雷达的工作原理,并针对舰船目标雷达信号的分析与处理进行研究。     

基于嵌入式Linux系统的电力监控系统优化

为了保证船舶电力系统的正常运行,提高电力系统的供电质量,本文针对船舶电力系统的监控系统进行深入研究与开发。由于嵌入式Linux系统在工业控制领域具有运算能力强、实时性高,以及开源特性,本文结合嵌入式Linux系统,开发了船舶电力监控系统,并重点对电力监控系统的控制器原理以及硬件组成进行详细介绍。     

船用嵌入式以太网控制器研制及其应用

首先分析了以工业以太网作为船舶现场监控层通讯网络的优点,构建了基于工业以太网的船舶自动化系统.基于S3C2410X微处理器及嵌入式Linux实时操作系统平台,叙述了研制具有工业以太网功能的嵌入式控制器,并介绍了控制器的结构及功能以及嵌入式以太网的软件实现方法.     

相控阵技术在磁性接收天线中的应用

相控阵雷达技术采用雷达天线阵列进行目标探测,与传统的舰船雷达相比具有更高的精度和更强的干扰抑制能力。舰船雷达磁性雷达天线是在原有天线基础上缠绕永磁体,具有较低的传输线阻抗和空间阻抗。本文针对舰船的相控阵雷达技术进行深入研究,分析了舰船磁性雷达的物理学特性,最后针对舰船相控阵雷达系统的信号干扰抑制进行了详细阐述。