分布式水下多传感器多目标模糊跟踪融合方法

水下多传感器多目标跟踪系统往往是一个不同类传感器融合系统,且其目标航迹包含有不确定和模糊信息.本文首先利用模糊隶属度函数和模糊逻辑推理技术,进行分布式水下多传感器多目标航迹模糊融合关联决策,并利用有效数据处理和分层融合估计相结合的方法,以实现不同类传感器高精度融合跟踪估计.     

水下信息理解的概念和方法

针对复杂海洋环境条件下,如何有效利用大量长期积累的不同形式的水下传感器探测数据和相关情报信息,实现水下信息的知识化,有效辅助人员对水下目标进行识别,对态势进行分析和判断.本文提出了水下信息理解的概念,并阐述了水下信息理解涉及的技术和方法.     

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。     

利用传递函数预测舰船机械振动引起的声特征信号

为满足水面舰艇和潜艇声隐身的作战要求，需进行多方面的研究。辐射噪声在潜艇和反潜舰艇的隐身中起着重要的作用。尤其是机械振动产生的辐射噪声，是敌方的声传感器用来对目标舰艇进行探测和识别的一个主要声源。为了实现舰艇要求的作战性能，在设计的最初阶段，采用可靠的方法预测辐射噪声以确定潜艇或反潜舰艇的声学特性非常重要。我们采用了一种利用由每一噪声源和水下辐射噪声之间的关系所定义的传递函数作为可靠方法的预测技术。     

航空反潜网络化体系信息域效能研究

为评估航空反潜网络化体系信息域对作战效果的影响,首先分析了网络化体系信息域的信息质量转换过程,提出了完整性、准确性和时效性3个信息质量指标;然后分别对网络化体系信息域的传感器子域、融合子域和通信网络子域的完整性、准确性和时效性指标进行了分析,并对这3个评估指标进行了度量;最后给出了航空反潜网络化体系的信息域效能评估模型.     

面向目标识别的水下多传感器信息融合技术比较研究

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。     

GPS与基于海流数据库的推算船位的数据融合

当前，潜艇在水下可获得的导航信息十分有限，因此，如何利用现有的装备来提高水下导航的精度一直是水下导航界关注的热点，本文构造了GPS的水面导航信息融合子系统和基于海流数据库的水下导航信息融合子系统，并对两种子系统的联合滤波进行探讨，并利用联合滤波来对水下导航信息融合子系统进行修正来提高水下导航信息的精度，经过大量的计算机仿真实验证明，该方法十分有效，大大提高了水下导航的精度和系统的稳定性。     

一种多传感器信息融合的噪声源识别方法研究

水下航行器噪声源识别是一个小样本条件下的模式识别问题.充分利用多个传感器采集的信号是解决小样本问题的有效途径.但是,目前各个传感器在整体评估中所占的权重没有一种合理的评估方法.文章利用直推式置信机(TCM)可以给出分类预测置信的能力,首先提出一种改进的奇异值测量方法,提高计算预测置信的准确性.然后将该置信作为传感器权重的有效表征,提出了一种多传感器信息融合的改进型直推式置信机算法,即TCM-IKNN-M(Transductive Confidence Machine for Improved K-Nearest Neighbors based on Muhi_sensors)算法.舱段模型试验表明,文中提出的算法有效地利用了多个传感器的信息,大大提高了识别的正确率.     

基于UUV的水下目标非声探测技术研究综述

无人水下航行器(UUV)是一种无人驾驶,通过遥控或自动控制在水下航行的航行体,具有自主性、低风险性、隐蔽性、可部署性和环境适应性的特点,具有重要的军事价值。UUV以潜艇或水面舰为支援平台能够长时间在水下自主远程航行,并且可作为多种传感器的搭载平台,可应用于探扫雷、海洋监视侦察、潜艇探测、水下障碍物搜索定位以及通信导航等多个领域。随着以水下电场传感器、磁场传感器为代表的非声探测传感器技术和信息处理技术的发展,利用UUV平台搭载电磁传感器对水下目标进行探测、定位和识别已经受到国内外高度重视,具有广泛的应用前景。本文将首先对国内外典型UUV进行介绍,在此基础上阐述UUV水下电磁探测的基本原理,介绍UUV水下电磁探测的国内外发展趋势,最后对UUV水下电磁探测应用前景进行展望和分析。     

美国反潜装备技术发展研究

美国海军认为潜艇是海上作战最主要的威胁之一,并历来重视反潜装备技术的发展。目前,美国已形成天基、空基、水面和水下反潜作战体系,拥有强大的反潜作战力量。本文对美国反潜装备技术发展进行研究,并研判其未来走向,对我国反潜装备技术发展有一定借鉴作用。     

自主式水下航行器水下回收融合引导技术方案及算法

[目的]为解决母艇携载的自主式水下航行器(AUV)在水下自主回收和对接的问题,基于惯导(INS)、声学超短基线定位(USBL)、光学等信号引导的多源数据融合,提出一种面向移动平台的AUV水下回收对接引导方法.[方法]为此,设计融合多传感器信息的扩展联邦卡尔曼滤波器,采用分散滤波并再经信息融合方法以提高滤波精度.分别以I...     

基于多基阵信息融合的目标定位仿真实验

为了有效提高被动自导作用距离和目标参数的估计精度,针对水下航行器的多个基阵,采用信息融合方法,从波形级融合和波束级融合2个方面,对多个基阵的目标被动定位方法进行仿真实验研究,并给出了各种融合方法的统计性能分析。仿真结果表明,多个基阵的信息融合可有效提高目标的定位精度,使低信噪比时的检测能力提高1～3 dB,从而提高被动自导的有效作用距离。     

水声系统信息融合技术评估方法研究

阐述了水声系统信息融合评估方法的制定依据、评估系统的主要功能、评估系统的组成,给出了相关的评估方案。     

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。     

基于海流数据库的Kalman滤波在水下导航中的应用

定位精度对载体至关重要.提高定位精度有2种方式:一是增加高精度导航设备;二是利用数据处理方法.水下载体缺乏高精度的导航设备,但其又需要在水下保持长时间的精确航行.通过建立高精度的海流数据库,然后利用数据融合算法对水下导航信息进行处理来获得高精度的位置信息,该数据融合算法实质是基于海流数据库的Kalman 滤波.通过大量的仿真实验和海试证明,该算法具有很强的实用性和有效性.     

基于多传感器递推总体最小二乘融合的水下机器人动力学模型参数辨识

对于水下机器人动力学模型辨识问题,如果其观测方程的系数矩阵包含随机扰动,则其最小二乘估计一般是有偏的。为此,该文提出一种基于多传感器递推总体最小二乘融合的水下机器人动力学模型辨识算法(RTLS_F)。首先,给出了集中式总体最小二乘融合的算法;然后,在总体最小二乘框架下,推导出多传感器递推融合估计算法。通过仿真实验对RTLS_F与其它水下机器人动力学参数辨识算法进行了比较。实验结果表明,在系数矩阵和观测向量都含有误差的情况下,最小二乘融合是有偏估计且难以提高估计精度,而RTLS_F算法可以有效改善参数辨识性能。     

Research on the strategy of underwater united detection fusion and communication using multi-sensor

In order to solve the distributed detection fusion problem of underwater target detection, when the signal to noise ratio (SNR) of the acoustic channel is low, a new strategy for united detection fusion and communication using multiple sensors was proposed. The performance of detection fusion was studied and compared based on the Neyman-Pearson principle when the binary phase shift keying (BPSK) and on-off keying (OOK) modes were used by the local sensors. The comparative simulation and analysis between the optimal likelihood ratio test and the proposed strategy was completed, and both the theoretical analysis and simulation indicate that using the proposed new strategy could improve the detection performance effectively. In theory, the proposed strategy of united detection fusion and communication is of great significance to the establishment of an underwater target detection system.     

水下运载体集群定位导航信息生成技术研究

水下运载体集群多目标协同活动条件下,实时获取多目标准确定位导航信息,是完成任务的重要保障。本文介绍了水声定位技术的几种类型,分析了用惯性/水声组合导航技术解决此问题的可行性,文章最后给出了水下运载体集群多目标定位导航信息生成方案。     

水运工程水下振动台的应用研究与进展

在充分了解国内外地震对水工建筑物危害程度及水下振动台应用现状的基础上,分析了水下结构物抗震设计计算与结构抗震物理模型试验的差异,阐述了在交通行业建设大型水下振动台的必要性和重要性,明确了建设水下振动台需要解决的关键技术问题,对水下振动台应用前景进行了分析。