基于遥感图像的船舶航迹追踪算法研究

为了克服当前船舶航迹追踪算法存在的精度低、耗时长等不足,设计了基于遥感图像的船舶航迹追踪算法。首先采集船舶航迹的遥感图像,并得到船舶初始航迹,然后采用均值漂移算法和卡尔曼滤波算法对船舶航迹进行估计,达到船舶航迹追踪目的,最后进行船舶航迹追踪有效性测试,结果表明,本文算法解决了当前船舶航迹追踪算法存在的难题,获得了十分理想的船舶航迹追踪结果。     

基于UKF和线性优化的改进粒子滤波算法

针对标准粒子滤波算法存在的粒子退化问题,提出了一种改进的粒子滤波算法,该算法将不敏卡尔曼滤波算法（UKF）、线性优化的思想和基本粒子滤波算法相结合,运用不敏卡尔曼滤波算法获得重要性概率密度函数,提高了粒子的使用效率;运用线性优化的思想,保证了所有粒子都以一定的概率对状态估计作出贡献,提高了粒子的多样性。仿真结果表明,改进的算法很好的解决了基本粒子滤波存在的粒子退化问题,具有更高的状态估计精度。     

基于UKF的水下地形匹配算法组合

为了克服断续地形辅助导航给UKF算法带来的不利影响,提出了改进TERCOM／ICCP＋UKF地形匹配组合算法.首先分析了基于UKF的水下地形匹配算法及其在实际水下地形辅助导航中的局限性.然后,针对UKF地形匹配效果易受大初始位置误差影响的不足,以“粗搜索”＋“精匹配”的算法组合模式为基础,给出了TERCOM、ICCP和UKF匹配算法的组合策略和算法克服相似地形影响的方法.仿真显示,较之单一UKF匹配算法,组合算法能够克服了大初始位置误差对算法匹配效果的影响,具有更好的工程适用性.     

基于航迹差和航向差的航迹自动控制算法

从研究引起航迹偏差的原因入手,对航迹偏差进行相关数理分析,对航迹自动控制结构和算法进行分析和对比。通过对目前比较流行使用的航迹自动控制结构和算法的优缺点进行比较,提出一种新的基于航迹差和航向差的航迹自动控制算法。该算法结合航迹直接控制和航迹间接控制结构的优点,不需要精确的船舶运动模型,具有结构简单、各参数物理意义明确、参数易于调整、航迹控制精度高,操舵次数少等优点。该算法在20世纪末已成功应用在某小型艇的航迹控制上,在航向受风浪干扰幅值达到4°的海况下,仍能取得在全航线上的航迹控制偏差小于5 m,平均操舵次数少于1次/2 min的效果。     

基于最近航迹迭代的目标航迹对准关联算法

论文探讨了雷达存在探测系统误差时的目标航迹关联问题,提出了一种基于最近航迹迭代的目标航迹对准关联算法,以此解决传统目标航迹关联技术与雷达系统误差配准技术之间的矛盾。最近航迹迭代对准关联算法考虑目标漏跟及虚警情况,以航迹为单位,通过目标航迹集间航迹映射关系搜索与旋转平移变换参数估计两步迭代过程,能够达到航迹集的逐步逼近和精确对准,并获得目标航迹间的可靠关联关系,最终实现雷达存在探测系统误差时的航迹准确对准关联。     

神经网络应用于船舶航迹追踪

在远洋航海中,风、浪、流等环境因素对船舶会造成很大的影响,控制船舶的航迹,使得船舶按照预设的路线行进是非常重要。本文通过将神经网络控制应用船舶航迹控制设计中,研究船舶舵角、航向等误差因素影响,最后利用前进、横荡和首摇3个自由度的运动进行实验仿真,实验结果表明,利用神经网络算法能够迅速、准确进行船舶航迹跟踪。     

古今对话,追踪郑和的航迹

上世纪90年代,我有幸跑了几年大远洋,涉足五大洲;特别是经常航行在东南亚和东非一带,我对郑和七下西洋有所研究,所以跑了不少郑和船队曾到达过的古港口,如印尼的南旁港(揽邦港)、泰国曼谷、新加坡(淡马锡)、印度的坎贝港、科伦坡(高郎务)、肯尼亚的蒙巴萨(慢八撒)、沙特的吉达港(秩达港),多次经过霍尔木兹(忽鲁谟斯)海峡等等,都是郑和下西洋重要登陆港或航经处,所见所闻,历历在目。     

基于船舶操控模型的UKF滤波算法研究

为了提高舰船在机动转弯情况下的定位精度和舰船定位的稳定性、可靠性,进行了滤波模型和滤波定位算法的研究,在此基础上分析了当前滤波模型和滤波定位算法中存在的一些问题,提出了基于船舶操控模型的滤波模型和改进后的UKF滤波算法,给出了滤波系统的方案.通过实验证明,滤波系统的方案不仅能够有效的提高舰船在机动转弯情况下的定位精度,还能够作为测量ASF修正数据有效方法,对定位算法的研究有重大的参考价值和较大的现实意义.     

基于UKF的水下目标纯方位跟踪算法

将基于无迹变换的UKF方法运用到水下目标运动分析中,给出了具体步骤,讨论了其目标运动分析问题.利用测得的纯方位序列,建立了状态方程和观测方程.通过蒙特卡洛模拟仿真,结果表明,在处理非线性问题中,UKF方法在滤波精度上有较明显的提高;在实际应用中,该方法计算量小、实现简单,有较强的实用性.     

基于并行子空间设计的AUV多学科可靠性优化

确定性多学科优化设计所得的最优解时常会落在约束边界上,该最优解可能在不确定性因素的影响下滑落出可行域,无法满足工程实践的需求。本文在AUV的设计过程中,考虑随机不确定性因素对AUV性能的影响,结合并行子空间设计方法（CSD）,嵌入不确定性分析策略,展开AUV设计领域中的多学科可靠性优化分析研究。研究结果表明：在并行子空间设计方法的系统级中,可以很方便地嵌入蒙特卡洛（MCS）可靠性分析方法,组成基于CSD-MCS串行不确定性多学科优化方法;在AUV的总体设计过程中进行多学科可靠性优化法分析,可提升概率约束条件可靠性,使优化结果更为可靠。     

基于数据挖掘的船舶航迹点生成算法

随着船舶航运事业的发展,对船舶航线生成控制精度要求也越来越高,传统船舶航迹生成方法受航行环境影响较大,船舶航迹经常发生偏移等状况,难以保障船舶航行的精准和安全度,不能满足当前船舶航运事业的发展的要求。基于以上背景对船舶航迹点生成算法进行深入研究,结合数据挖掘法对船舶航行稳定性、安全性和经济性的角度出对船舶海量数据进行挖掘,对船舶轨迹点生成方法进行创新和优化。以便精准对船舶航迹点进行规划和决策,增强船舶航行过程中的抗干扰能力,提高船舶航行效率和安全,优化船舶通航避免船舶航迹点错误等问题。为了检验该方法的可行性,对船舶航迹点生成控制算法进行测试,通过对测试结果进行分析证实,基于数据挖掘的船舶航迹点生成算法可更加精准有效的对船舶航行位置进行控制。由此证实,该方法具有较高的仿真精度,适用于船舶航迹点生成控制算法的仿真研究工作。     

基于似然的航迹关联算法研究

文章以分布式多目标跟踪系统的航迹关联问题为研究对象,提出了四种基于似然的航迹关联算法,这两种算法通过建立似然函数来反应航迹间的相似程度,使航迹关联问题突破了样本容量和典型分布这两条限制,最后给出了典型环境下两种似然航迹关联算法的仿真,结果表明基于似然理论的航迹关联准则,能够达到比较满意的关联效果,体现了似然理论在解决航迹关联问题时的优良特性。     

基于PID算法的船舶航迹自动控制方法

由于当前船舶航行环境日益复杂易造成船舶航迹偏离等问题,一旦船舶偏离航行易造成严重的安全问题,因此对船舶航迹进行精准控制的要求也越来越困高。由于传统方法缺失自动校正航线等功能,对船舶航迹进行控制仍存在延时、误差等问题,不利于船舶进行准确航行。为了实现船舶航迹自动控制的功能,结合PID神经网络算法对船舶航迹控系统进行优化,基于模糊算法对船舶航行参数进行控制和调整,以便提高船舶沿航线进行准确航行,同时在船舶偏离航线时及时进行检测和校正保持船舶沿标准航迹航行。为检验该方法的有效性,进行了仿真实验,实验结果证明基于PID算法的传播航迹自动控制方法有利于准确保障航迹,自动对船舶航行数据进行分析和矫正,保持船舶控制系统的良好性能。对我国航海战舰控制航迹有一定的指导意义。     

基于拓扑相似度的航迹关联算法

航迹关联是分布式多雷达数据融合系统中的关键问题,多个雷达对同一目标观测的局部航迹,在系统偏差的影响下相差很大,传统的基于统计和模糊的思想,通过目标位置、速度等信息进行关联判决,难以达到更好的关联效果。文章基于目标之间的拓扑信息,提出了一种新的航迹关联算法,该算法能避免空间划分不均匀、算法经验性太强、对密集航迹场景不适应等多种问题。仿真实验表明该方法具有较高的关联精度和鲁棒性。     

基于DR算法的舰船航迹细化研究

推算定位技术是大型分布式实时视景仿真系统中减少网络传输数据量的关键技术。在战术推演过程中,为了在减少数据交互的同时使舰船造型的运动变得连续、平滑,针对舰船运动状态变化缓慢的特点,分析了舰船的几种典型的运动模式,提出了基于运动模式的DR算法。在三维可视化端进行了实体运动状态的细化,并采取延时差异补偿方法保证了三维显示的平稳性和逻辑性。仿真结果证明了该算法的合理性。     

基于匈牙利求解的航迹关联算法研究

针对多传感器数据融合系统中,航迹关联是按一定准则连接具有共同源的航迹的分配过程,引入匈牙利法求解航迹关联问题.通过建立关联矩阵,将航迹关联问题转化为运筹学中的分配问题,采用匈牙利算法求得最优解,获得最佳的航迹配对.仿真试验的结果表明该方法简单有效、计算量小,易于实现.     

基于蚁群算法的AUV全局路径规划方法

在大范围海洋环境中,应用蚁群算法对自主式水下潜器（AUV）的全局路径规划问题进行了研究。基于栅格环境模型建立了蚁群可视图模型,设计了蚁群信息素更新规则;给出了蚁群全局路径规划的操作步骤;针对蚁群规划路径不平滑问题,设计了切割算子和插点算子。仿真实验结果表明,蚁群全局规划算法非常适合于求解复杂环境中的规划问题,规划时间短、路径平滑。     

基于改进人工势场算法的AUV路径规划

针对传统人工势场算法运用于AUV路径规划时存在易死锁、实时性差、结果欠优等问题,提出一种改进型人工势场算法.在障碍物周围新增滑移区以替换原有斥力场的作用效果,同时构建相应的滑移准则以实现对AUV的滑移运动控制,具体包括滑移区判别、滑移参数选择和滑移方向判别准则.最后,在MATLAB中进行仿真实验.在静态环境下,分别利用...