船舶海上远距离目标搜索定位算法研究

基于高频超视距雷达的船舶海上远距离目标探测技术是一种利用雷达系统进行海上目标探测和测距的技术。该技术利用高频电磁波的特性,通过发射电磁波并接收目标反射回来的信号,实现对远距离目标的探测和定位。该技术的关键在于如何实现雷达探测过程的海杂波、地杂波等干扰信号的过滤,提高远距离探测的高频超视距雷达系统的工作精度。本文分别从高频超视距雷达的工作原理、杂波干扰信号建模、信号过滤、远距离目标探测算法等方面进行研究,通过该目标搜索和定位技术,船舶可以在海上实现对远距离目标的实时监测和跟踪,提高海上安全性和航行效率。     

超视距目标指示技术的探讨

介绍了超视距目标指示技术的目标探测、目标信息传输的基本方式两个方面的内容,重点探讨了超视距目标指示的探测平台组网和高速数据链传输的发展趋势。最后得出为适应未来战争的要求,探测网和高速数据链是超视距目标指示技术发展的必然要求的结论。同时指出,武器装备的信息化改造必须紧密结合这两个发展趋势。     

两舰协同定位误差分析的研究

多平台侦察信息协同定位具有一定的超视距作用,测向交叉定位技术是协同定位使用较广泛的方法。根据两舰在不同基线、不同测向精度对海、空目标探测的误差几何稀释度GDOP(Geometric Dilution of Precision)分布图的仿真进行协同定位误差分析的研究,从而确定定位精度,进行协同定位。     

蒸发波导探测与雷达超视距一致性实验研究

利用出现概率较高的蒸发波导实现舰船雷达、通信等电子系统进行超视距探测和信号传播是目前的研究热点.为了检验蒸发波导的出现与雷达超视距探测的相互关系,采用精度高、反应速度快的大气波导测试仪在海面上空进行蒸发波导的实际测量,同时也利用海岸上的雷达进行探测.实测结果表明,当雷达的工作区域出现蒸发波导时,雷达能够实现超视距探测,且随着蒸发波导的强度不同,雷达探测信号的强度也相应地发生改变,证明了蒸发波导的实际测量与雷达信号实现超视距传播的一致性.     

大气波导条件下舰载超视距雷达探测概率模型

在分析大气波导条件下雷达波传播特性的基础上,利用舰载超视距雷达的战术技术性能和抛物方程推导出在大气波导条件下舰载超视距雷达探测目标的信噪比模型和探测概率模型,建立了相应的计算流程.最后,进行实例计算分析验证了模型和仿真流程的可用性.     

地波雷达目标方位角估计算法

地波雷达由于其良好的超视距目标探测性能得到广泛重视与研究。而作为参数估计的重要组成部分,获取精确的目标方位估计算法一直是地波雷达阵列信号处理的主要工作。近年来,地波雷达阵列天线不断趋向于小型化,使得在进行方位角估计过程中,高分辨算法得到了研究与应用。本文针对地波雷达阵列接收信号数据特点,重点对比分析3种高分辨算法的性能,为DOA估计提供算法选择依据,具有重要的工程应用价值。     

水面舰艇超视距目标定位方法及精度分析

总结了水面舰艇舰载超视距雷达和舰载直升机进行超视距目标定位的方法,对典型超视距雷达和直升机目标定位方法的精度误差来源及构成进行了分析,提出了舰载雷达和直升机在远程定位的作战使用中的战术要求。     

基于平台定位信息的雷达系统偏差估计技术研究

雷达系统偏差的存在,使雷达探测到的目标航迹严重偏离目标的真实运动轨迹,从而影响融合中心的航迹关联性能。文章研究了雷达系统偏差特点,分析了平台定位信息特性,提出了借助编队中我方的平台定位信息来估计雷达系统偏差的相对配准方法,并根据数理统计中的点估计原理来推导了相应算法。仿真实验表明,该算法有效。     

基于EMI与ANN技术的声波信号探测机理研究

针对海上突发事件,如何有效地实现对水下目标探测、识别与定位问题.本文以飞机失事坠海后搜索黑匣子为背景,设计了一种基于阻抗分析的飞机黑匣子探测实验装置,搭建探测模拟黑匣子超声信标的实验平台,并进行水下探测实验,结合BP神经网络实现对超声信标的识别定位.实验结果表明该探测装置能够探测并识别不同位置的超声信标,从而验证阻抗分析法结合神经网络可以实现对超声信标的探测与识别,可为海上搜救工作提供相应帮助.     

再谈中国海军舰艇的超视距作战

与现代空军遂行超视距空战的“视距”含义不同，现代海军舰艇超视距作战的“视距”乃是就其主要探测及武器制导设备（舰载雷达）对远距离水面目标的最大探测距离而言的。众所周知，受地球曲率的限制，舰载雷达对水面目标的有效探测距离基本上不超过50千米，由于这一距离之外的海上目标处于远方天水线以下，舰载雷达即使拥有再大的技术探测距离也无法发现天水线以下的目标，     

海上超视距空基骨干网构建

针对海上编队活动半径的不断扩大对高可靠性超视距通信保障手段需求,提出基于空中平台构建海上超视距空基骨干网技术体制设想,分析关键技术及实现途径,为编队超视距大容量通信手段建设提供思路。     

一种隧洞探测型AUV及其图像拼接方法研究

裂缝是输水隧洞最普遍的缺陷和潜在威胁,AUV巡检与拍摄输水隧洞中的裂缝,通过拍摄的水下图像进行处理,以确定裂缝位置。但由于水下环境极大限制了光视觉图像可视范围与分辨率,单幅水下图像所获得的视角范围有限,所以本文提出了基于SURF算法的AUV水下图像拼接方法研究。该方法首先在图像预处理阶段对水下图像进行去畸变与限制对比度自适应直方图均衡化处理,用于解决水下图像存在的畸变、对比度低、噪声严重等问题。接着将SURF特征点检测算法应用于水下图像配准当中,并与RANSAC算法相结合对特征点进行精确匹配,然后应用线性渐变融合算法实现水下图像融合,有效去除拼接缝隙,完成水下图像拼接,最终通过水池与外场实验拼接图像来验证该方法的正确性。     

基于线路参数变化的双端行波故障测距研究

通过考虑线路参数的变化,提出了一种双端行波故障测距算法,该算法利用双端行波故障测距装置本身在区外线路故障时,在线测量波速,通过小波变换对初始行波波头实现可靠拾取.通过仿真计算验证,本算法所测故障测距结果稳定、可靠,能够满足现场运行的需要.     

阵列式高射频武器效力仿真分析

针对反舰导弹的运动特性,进行了三维的仿真分析,并研究了反舰导弹的超音速和强机动给目标预测带来不可避免的误差的情况。重点介绍了拦阻射击的概率密度函数公式,通过仿真分析得出结论,在目标预测误差存在而且并不是很小时,拦阻射击比跟踪集火射击在命中率方面有很大的提升。在此基础上,对阵列式高射频武器的结构设计做了初步探讨。     

舰载经纬仪连续帧图像目标快速识别算法研究

为解决舰载经纬仪对连续帧图像快速识别、准确定位的要求,在深入分析连续图像序列特性和舰载经纬仪特点的基础上,利用经纬仪的角度变化信息,对图像序列进行帧间差值运算,提出了一种新的目标识别算法,大大减少了运算量.实验结果证明,该算法具有快速、稳定等优点,能满足舰载经纬仪实时图像处理的要求.     

分析预测理论在空间位置探测数据处理中的应用(Ⅰ)--空间位置探测数据处理问题和关键技术

这组系列文章将介绍作者研究提出的分析预测理论,以及该理论在目标空间位置探测数据处理问题中的应用.从宏观上讲这种应用几乎平行于传统方法地给出了一整套全新的空间位置探测数据理论和算法.从微观上看,这种应用还具有一些传统方法没有的特点,例如可以对目标运动的模式进行识别(因此确保我们以与目标运动模式相同的或类似的模拟方程对目标进行滤波,从而获得精度更高的预测值),可以给出目标在未来时刻的真实值的范围为我们进行数据关联提供更好的判据,可以解决一维和两维探测数据的融合问题,可以对不同探测精度的数据进行点迹融合等.另外该系列文章研究的工作与传统的工作有较大的互补性.该系列文章首先给出空间位置探测数据的处理问题的定义,并从中抽象出关键技术.在接下来的系列文章中将讨论解决这些关键技术的思路以及关键技术的分解,理论数学模型,分析预测理论,分析预测处理方法的解的存在性证明,相关算法等.其核心有,目标运动模式的识别技术(模拟方程的选择问题),模拟方程参数的选择技术,运动模式发生改变的识别技术,航迹聚类技术,航迹和点迹聚类技术,航迹融合技术,不同探测精度和维数的点迹融合技术,位置预测的评估技术等.最后给出仿真实验数据和结果,与传统方法对比的仿真实验数据和结果,以及分析和统计互补使用等问题.     

Workspace analysis to generate a collision-free torch path for a ship welding robot

We propose a method to determine the optimal initial location and to generate torch paths for a ship welding robot with 6 degrees of freedom (DOF). The optimal initial location is determined using an objective function, which is set up by combining constraints on the torch posture, manipulability, and the range of each joint angle to avoid collisions. A genetic algorithm (GA) is used to optimize the objective function because it does not require additional derivatives. After the initial location is determined, torch paths are generated by interpolating the starting point, endpoints and torch postures using inverse kinematics. Our method can be applied to automate the welding job for each block during ship building, irrespective of the shape of the robots, by changing the objective function.     

基于模糊粒子滤波的视频跟踪方法研究

智能视频监控系统的基础就是对监控范围的视频序列中目标进行有效实时的跟踪,针对当前跟踪方法在光照突变、部分遮挡情况下的跟踪缺陷,本文提出了一种利用模糊粒子滤波（Particle Filter,PF）进行视频目标跟踪的新算法.该算法结合模糊控制理论,引入量测的模糊性来克服特征信息的不确定性,并建立一个基于背景建模技术的自适应高斯混合模型和基于序贯蒙特卡洛的跟踪算法（sequential Monte-Carlo-based）.在新算法的指导下,针对静止摄像机在光照条件改变以及目标发生部分遮挡的情况进行了深入的研究.通过多种模糊量测技术的比较和应用,本文方法实现了多个目标精确有效跟踪.     

一种快速除法算法的FPGA实现

介绍了一种新的除法算法,该算法是利用Taylor公式,用两次乘法操作和一张较小的查找表实现。整个算法采用verilog语言描述,设计灵活、实现简单。仿真效果表明该算法具备较高的精度与较快的运算速度。     

船载多目标水声跟踪系统的实时阵列信号处理

本文介绍一种船载多目标水声跟踪系统，它以多片ＴＭＳ３２０Ｃ２５ＤＳＰ为核心采用并行处理技术，以达到对下快速目标实时准确定位的目的。