基于单浮标的水下运载体定位建模与仿真

在运动受力分析的基础上建立了浮标水下无动力运动弹道数学模型，编写Matlab程序实现了弹道仿真，获得了浮标在水下运载体右正横方向上的位移，并基于此建立了运载体水下定位模型，最后针对此模型对水下运载体的定位误差进行了初步分析，其定位误差满足一般水下运载体导航要求．     

反潜自导鱼雷弹道长度的一种计算方法

准确地掌握鱼雷的实际航程对于计算不同战术态势下的鱼雷最大射距和最小射距、评估射击阵位具有重要意义．由于反潜自导鱼雷的弹道是一条复杂的空间曲线，因而平面几何解析法求解其弹道长度有较大的局限性．在建立了水面舰艇发射反潜自导鱼雷攻击水下目标的空间弹道模型的基础上，提出了反潜自导鱼雷全弹道长度的一种计算公式．     

基于自动删除算法的最小选择恒虚警检测器

将自动删除算法和最小选择方法相结合，提出了一种在强干扰目标背景下基于自动删除算法的最小选择恒虚警检测方法,分析了自动删除算法的性能，推导了该方法的平均虚警概率，平均检测概率的解析表达式．该检测方法的排序时间只有自动删除均值检测器的一半，而通过计算机仿真显示在多目标环境中．当强干扰目标较多时，该检测方法优于自动删除均值检测器。     

大深度水下航行体引起的水底压力变化

水下航行体引起的水底压力变化是航行体的重要目标特性之一,可用于水下运动目标探测和水中兵器研制.基于船舶水动力学势流理论,建立了水下航行体水底压力计算模型.利用HessSmith方法,对大深度水下航行体的压力场分布进行了计算,分析了航行体水压场沿纵向和潜深的变化规律,计算结果和实验结果有较好的一致性.     

水下目标低频散射特性的波叠加解法

针对运用边界积分方程法研究低频散射特性时,存在的表面奇异积分和特征频率处解的非惟一性等问题,将波叠加法引入到水下目标低频散射研究中.对刚性球体的低频散射计算表明,该方法较边界积分方程法不仅消除了奇异解和多值问题,而且具有更高的计算速度和精度,适用的频率范围更宽,可用于水下目标低频散射问题的研究.分析表明影响其计算精度的因素主要是虚源空间位置、目标表面与虚源表面划分精细程度.     

远场大转角时水下典型目标回波建模与成像

为了解决当水下目标位于声呐远场且转动角度较大时,运用距离-多普勒算法成像存在的图像模糊难题,基于物理声学方法建立了此时水下典型目标的回波信号模型,运用极坐标格式算法对目标进行成像,讨论了不同的插值算法对成像效果的影响,实现了刚性有限长圆柱体和椭球目标成像.仿真结果表明成像效果良好,有效克服了散射点越分辨单元走动的影响.     

牛王山隧道全向广域毫米波雷达精准感知智能预警预告系统设计

全向广域毫米波雷达精准感知智能预警预告系统是一个高性能的智能交通事件自动监测解决系统,适用于高速公路全线(包括隧道、桥梁、多弯道等山区高速公路事故多发地带以及平原地带高速公路)的交通意外事故、事件监测的毫米波自动识别解决系统。系统将毫米波传感器与数据分析软件相结合,对覆盖范围内目标的速度与距离、经纬度都可做到准确的监测,可以极大地满足高速公路运营管理部门对实时准确的交通信息进行全自动采集和对异常事件进行及时报警的需求。介绍了晋阳高速公路牛王山隧道全向广域毫米波雷达精准感知预警预告系统设计方案。     

基于BTT控制的UUV H∞鲁棒自动驾驶仪设计

针对基于倾斜转弯控制技术的无从水下航行器自动驾驶仪三通道之间耦合的问题,提出了应用H∞反馈控制理论对其设计的方法。根据基于过载误差描述的系统状态方程,将控制通道间的耦合因素看作有界干扰,从而对滚动、俯仰和偏航三个通道独立进行设计,并给出了该方法的具体步骤。仿真结果表明,该方法可以很好地抑制耦合干扰,满足设计指标。     

基于自动信任协商的可信移动代码验证方法

移动代码具有智能型和移动性,对目标主机平台构成安全威胁.现有对移动代码的授权和认证方法多是以可信第三方的直接授权为基础.本文针对目前开放网络的特点,提出一种基于自动信任协商（ATN）的移动代码保护方法（ATMCVM）,该模型通过逐步披露证书的方法能够解决两个陌生的代码生产者和消费者间动态建立信任关系的问题.     

一种基于移动台位置的动态定位算法

根据检测电波到达时间（TOA）的定位法提出了一种基于移动台位置的动态定位算法。该算法利用蜂窝网络系统中多个基站检测到的移动台电波TOA信息对移动台进行定位估计,参与定位估计的基站数目及其定位算法中相应的权值随移动台与服务基站的距离自动动态改变。计算机模拟结果表明,该算法在3种典型移动通信信道环境中都能得到较好的定位效果。     

基于SRC-CAD系统的水下土工布施工工艺研究

水下土工布施工是海上疏港公路路堤施工的先行工作,在海底涂面铺设过程中面临着海底地形不明确、海上船只定位难以及海底水流造成土工布的漂浮或折叠等问题,其施工质量和进度严重制约着疏港公路路堤施工后续工作的开展。基于SRC-CAD计算机辅助系统的海底地形云图显示技术和海上定位技术,结合已有的施工方案对水下土工布施工工艺的关键问题进行深入研究。研究结果表明:利用海底地形云图显示技术能为土工布铺设前的海底清理、整平等工作提供依据;采用边铺边压碎石的方法能最大限度地减小土工布受海底水流的影响。     

实时水中目标辐射噪声仿真技术研究

水中目标辐射噪声主要包括平滑连续谱和线谱2部分,对平滑连续谱建立的功率谱数学模型,可以按照需求确定模型参数,通过Levinson算法递推出AR模型参数.对线谱的主要来源进行了分析,推导了线谱的简要模型,并考虑了多普勒效应.给出了水中目标噪声的简要仿真模型,并提出一种在微机平台上利用DirectSound接口,使用普通声卡对辐射噪声进行播放的方法,利用信号量方法解决了实时无间断播放的问题,可用于声呐员训练和航行模拟系统的听觉仿真.     

航道浮标配布合理性定量评价的研究

为对航道浮标配布的合理性进行定量评价,应用模糊综合评判方法建立航道浮标配布合理性评价模型.根据影响航道浮标配布合理性的9类主要因素建立综合评价集,应用层次分析法确定各评判指标的权重系数,并利用此模型对泉金航线和厦金航线浮标配布的合理性进行定量评价.     

A low-cost testbed of underwater mobile sensing network

Comprised by a swarm of acoustically linked and cooperative autonomous underwater vehicles (AUVs) with onboard sensors, an underwater mobile sensing network (UMSN) will be a complementary means to fixed observatory networks, e.g. seafloor observatory networks and moored buoy arrays. It has obvious advantages over a single large AUV in higher efficiency due to parallel observation, stronger robustness to vehicle failures and lower cost. Although an UMSN can be viewed as a counterpart of wireless mobile sensing networks for air and terrestrial applications, it is much more challenging due to poor performance of underwater acoustic communication, poor performance of underwater positioning and high degree of uncertainty in vehicle dynamics and underwater environment. In order to verify key technologies involved in an UMSN, e.g. cooperation of multi-AUVs based on acoustic communication, a low cost testbed has been developed for experimental study. The design of both hardware and software is introduced. Also the results of a functional test for verification of the effectiveness of the testbed are presented.     

Underwater digital terrain model with GPS-aided high-resolution profile-scan sonar images

The whole procedures of underwater digital terrain model (DTM) were presented by building with the global positioning system (GPS) aided high-resolution profile-scan sonar images. The algorithm regards the digital image scanned in a cycle as the raw data. First the label rings are detected with the improved Hough transform (HT) method and followed by curve-fitting for accurate location; then the most probable window for each ping is detected with weighted neighborhood gray-level co-occurrence matrix; and finally the DTM is built by integrating the GPS data with sonar data for 3D visualization. The case of an underwater trench for immersed tube road tunnel is illustrated.     

含特殊负荷的配电网分层故障定位方法

特殊负荷接入配电网，增强了电源、负荷与电网之间的互动性，对故障定位提出了更高的要求，为此，提出了一种快速定位故障点的分层定位方法. 首先分析基于遗传算法的单层含特殊负荷配电网故障定位的不完备性；其次在单层模型的理论基础上，提出改进量子免疫算法的区域定位方法和隐枚举法的区段定位方法；最后对所提模型和基于单一智能算法的单层模型进行了对比仿真实验. 结果表明:与遗传算法、免疫算法和改进量子免疫算法构建的单层定位模型相比，所提分层定位方法大大简化了故障辨识模型的复杂度，在提高定位效率的同时保证了定位的容错性和稳定性，可将故障搜索维度降低69%，故障定位耗时在1 s以内，故障辨识率达到100%.      

Simultaneous localization and mapping of autonomous underwater vehicle using looking forward sonar

A method of underwater simultaneous localization and mapping (SLAM) based on on-board looking forward sonar is proposed. The real-time data flow is obtained to form the underwater acoustic images and these images are pre-processed and positions of objects are extracted for SLAM. Extended Kalman filter (EKF) is selected as the kernel approach to enable the underwater vehicle to construct a feature map, and the EKF can locate the underwater vehicle through the map. In order to improve the association efficiency, a novel association method based on ant colony algorithm is introduced. Results obtained on simulation data and real acoustic vision data in tank are displayed and discussed. The proposed method maintains better association efficiency and reduces navigation error, and is effective and feasible.     

基于卫星导航的列车轨道占用加权识别方法研究

全球卫星导航系统在列车位置服务中的研究越来越广泛，基于卫星导航的列车定位方法可结合轨道电子地图将卫星定位结果转换为一维轨道里程值，其中列车轨道占用状态的正确识别是列车卫星定位的基础.本文提出一种基于地图匹配的适用于道岔区段内列车轨道占用加权识别方法，首先构建列车卫星定位的置信区域，然后计算置信区域内的线路数据与原始卫星定位结果的距离偏差和方向偏差等，对列车的轨道占用状态进行识别，并综合考虑铁路线路的拓扑结构，以及列车运行状态以提高运算效率.结合现场数据并与垂直投影法和交互多模型法对比可知，本文方法在保证轨道占用识别正确率的基础上，提高了计算效率.     

基于卫星导航的列车轨道占用加权识别方法研究

全球卫星导航系统在列车位置服务中的研究越来越广泛，基于卫星导航的列车定位方法可结合轨道电子地图将卫星定位结果转换为一维轨道里程值，其中列车轨道占用状态的正确识别是列车卫星定位的基础.本文提出一种基于地图匹配的适用于道岔区段内列车轨道占用加权识别方法，首先构建列车卫星定位的置信区域，然后计算置信区域内的线路数据与原始卫星定位结果的距离偏差和方向偏差等，对列车的轨道占用状态进行识别，并综合考虑铁路线路的拓扑结构，以及列车运行状态以提高运算效率.结合现场数据并与垂直投影法和交互多模型法对比可知，本文方法在保证轨道占用识别正确率的基础上，提高了计算效率.