基于GPU的SAS成像算法并行实现研究

针对合成孔径声纳（SAS）成像过程运算量大,处理时间长,难以满足实时成像要求的问题,论文提出了采用GPU实现SAS成像算法并行处理,并对距离多普勒成像算法（RDA）进行了并行化处理方法研究。仿真实验结果表明：基于CUDA的SAS并行成像算法极大提高了计算效率,并在保持成像结果精度的同时,满足了SAS实时成像的要求。     

基于贝叶斯网络的声呐系统战场损伤评估及修复模型

为了解决战场环境下的声呐系统损伤评估及修复（SSBDAR）问题,本文研究了战场损伤评估及修复模型。针对舰艇声呐系统战场损伤评估的因果推理特性,建立了基于贝叶斯网络的战场损伤评估模型,提出了基于贝叶斯网络的评估流程,给出了基于贝叶斯网络的评估决断算法。该模型利用贝叶斯网络对各评估修复节点进行分析,能够解决损伤信息不确定性,而且充分利用舰艇声呐系统各节点的损伤信息,提高了模型评估及修复效率,是解决舰艇声呐系统战场损伤评估及修复问题的一个有效途径。     

海流对声纳目标定位精度影响分析

侧扫声纳在海洋工程等各方面都有广泛的应用,实际工作中经常采用拖曳方式作业,由于海洋环境的特殊性,风流对拖体的水中姿态有明显的影响,声纳测量和显示的是从拖曳载体到反射物体的距离,反射物体的实际位置依据拖体的水平姿态特性,所以其定位精度受海流等各方面影响较大。根据海洋调查侧扫声纳定位的基本原理和声纳工作的主要参考技术指标,分析对海流声纳探测目标定位精度影响,提出削弱海流影响的主要方法。     

舰船摇摆下探雷声纳工作参数优化设置研究

针对舰船摇摆下,探雷声纳工作参数难以确定的特点,建立了舰船摇摆模型和探雷声纳多波束照射海底模型,定义了探雷声纳有效搜索面积,给出了舰船摇摆下探雷声纳工作参数的最优化设置建议,该方法简便有效,为探雷声纳的作战使用提供了依据。     

基于分数阶傅里叶变换的声呐探测信号鉴别

针对水下声发射源较多,为能准确鉴别敌我声呐发射源问题.利用数字水印技术,结合分数阶傅里叶变换(FRFT)的良好时频特性,提出了基于分数阶傅里叶变换的声呐水印方法,通过在声呐信号的分数阶傅里叶变换域进行数字水印的嵌入,结合声呐信号在分数阶傅里叶变换的系数特性,选择合适的水印位置.利用嵌入前与嵌入后信号的特性自适应设定水印检测阈值,实现对声呐信号的鉴别.通过仿真分析验证了该方法的可行性,在仿真结果中示出该方法在保证具有较高的分辨力,以及较大的水印容量的同时,水印的鲁棒性较好,检测精度得到了进一步的提高.     

基于全桥拓扑的声呐发射机功率电路设计

声呐发射机完成特定形式的电信号的功率放大,通过发射换能器将电信号转换为声信号辐射到水中.介绍了全桥拓扑结构的工作原理和基本电路结构,详细分析了高输入电压下全桥功率电路设计技术难点,完成了全桥电路设计、利用ADuM5230芯片搭建驱动电路及相关波形设计,完成功率电路的制作和调试.实验室可靠性测试表明,该全桥拓扑功率电路工作性能良好,满足设计要求.     

基于自适应迭代阈值的声呐图像增强算法

水下声呐成像探测技术日益成为各国普遍重视的技术。声呐图像具有对比度低、成像质量差的特点，对声呐图像进行增强处理是进行声呐图像判读和提高视觉效果的基础之一。针对声呐图像增强算法研究较少等问题，提出了一种迭代阈值图像增强算法，并采用评价准则算法和频域响应法对常用的几种图像增强算法进行比较分析。结果表明，该方法具有算法简单、易于实现等特点，且增强效果可较好地满足视觉效果的需求。     

声纳脉冲抑制的技术研究

针对声纳设备工作过程中,如果同时接收到噪声目标信号和声纳脉冲信号,脉冲信号对噪声工作方式而言是干扰信号,直接影响对噪声目标信号的检测和跟踪,影响了声纳正常功能的发挥。围绕这个问题,提出了应用全数字自适应线谱抵消技术实现对脉冲干扰进行抑制的技术研究。     

Mooring cable tracking using active vision for a biomimetic autonomous underwater vehicle

This study presents a localization system using visual information for guidance and navigation of a biomimetic autonomous underwater vehicle (BAUV). The BAUV tracks a mooring cable using two cameras and sonar. Sonar has good accuracy in detecting longitudinal distances but is poor in detecting lateral distances. Since a stereo image has quantization errors, for the cameras, measurement errors in lateral directions are less than those in the optic-axis direction. An extended Kalman filter was employed to combine observational information derived from the cameras and sonar of the mooring cable position with the navigation data of the BAUV. This work demonstrates, using water tank experiments, the effectiveness of the proposed tracking technique in decreasing uncertainty in position estimations of the BAUV and mooring cable.     

舰艇声呐测向精度试验方法

声呐系统测向精度指标是舰艇声呐系统的一个十分重要的战技指标.声呐系统作为舰艇作战系统的一个重要组成部分,它所提供测量数据精度的大小,直接关系到指控系统对鱼雷射击诸元的解算精度,从而影响鱼雷的射击效果.从理论上明确测向精度指标的描述问题,然后通过对声呐测向系统误差的校准,测向精度海上试验的航路约定的分析,研究并提出一种适应现代声呐高测向精度指标要求的测向精度真值解算方法,并对算法的误差进行详细分析.     

基于PXI的相控声纳回波仿真模块设计

根据相控阵多普勒声纳测试的需要,自主设计了基于PXI的相控声纳回波仿真模块设计,具有一路采集和四路回放,四路回波之间可以产生设定相对相移,同时,回放波形可以相对于采样波形有任意的频移、延时及衰减。该模块包括接口电路、DDS电路、存储电路、相移电路、A/D和D/A电路、衰减电路等,经试验验证,该模块具有通用性、高效性和易用性等特点,具有较高的实用价值。     

检测调频信号的改进算法研究

针对LFM信号,提出了一种改进的LMS算法,通过修正权系数,使之能跟 上信号的调频速率,从而实现低信噪比（-15dB）条件下的信号检测。文中叙述了算法的基本原理及仿真结果,指出了对于LFM信号,修正权系数的LMS算法比LMS算法具有更好的提取弱信号的能力,并且算法运算量小。     

一种基于自适应进化策略采样的粒子滤波算法

提出了一种自适应进化策略算法(AES),该算法利用适应度值控制变异步长的自适应调整,从而提高了进化策略的搜索效率和精度。将AES算法和粒子滤波(PF)相结合,提出了基于自适应进化策略采样的粒子滤波算法(AESPF)。该算法将AES应用于粒子重采样,以保证粒子的有效性和多样性。通过仿真计算表明,提出的算法可以有效提高滤波性能。     

An algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model

This paper studies the algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model （AGFIMM） for maneuvering target tracking, while focusing on the problems of the fixed structure multiple model （FSMM） algorithm＇s cost-efficiency ratio being not high and the Markov transition probability of the interacting multiple model （IMM） algorithm being difficult to determine exactly. This algorithm realizes the adaptive model set by adaptive grid adjustment, and obtains each model matching degree in the model set by fuzzy logic inference. The simulation results show that the AGFIMM algorithm can effectively improve the accuracy and cost-efficiency ratio of the multiple model algorithm, and as a result is suitable for enineering apolications.     

UKF和PF融合算法在动力定位船舶状态估计中的应用研究

针对船舶动力定位状态估计时使用扩展卡尔曼滤波导致模型失配而产生滤波精度不高甚至滤波发散的问题,设计一种融合无迹卡尔曼滤波和粒子滤波的动力定位船舶状态估计算法.该算法以粒子滤波作为整体框架,运用无迹卡尔曼滤波对粒子状态的每次更新进行最优化估计,从而最优化了每个粒子的状态,再根据每个粒子的重要性分布,得出船舶复合运动中的低频状态.Matlab仿真结果表明,该方法能够从含有高频和噪声干扰的测量信息中估计出的船舶低频运动状态,相比于直接使用UKF,该方法的滤波精度更高,滤波性能也比较稳定.     

Ship motion extreme short time prediction of ship pitch based on diagonal recurrent neural network

A DRNN （diagonal recurrent neural network） and its RPE （recurrent prediction error） learning algorithm are proposed in this paper . Using of the simple structure of DRNN can reduce the capacity of calculation. The principle of RPE learning algorithm is to adjust weights along the direction of Gauss-Newton. Meanwhile, it is unnecessary to calculate the second local derivative and the inverse matrixes, whose unbiasedness is proved. With application to the extremely short time prediction of large ship pitch, satisfactory results are obtained. Prediction effect of this algorithm is compared with that of auto-regression and periodical diagram method, and comparison results show that the proposed algorithm is feasible.     

一种自适应网格模糊交互多模型算法（英文）

This paper studies the algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model(AGFIMM) for maneuvering target tracking, while focusing on the problems of the fixed structure multiple model(FSMM) algorithm's cost-efficiency ratio being not high and the Markov transition probability of the interacting multiple model(IMM) algorithm being difficult to determine exactly. This algorithm realizes the adaptive model set by adaptive grid adjustment, and obtains each model matching degree in the model set by fuzzy logic inference. The simulation results show that the AGFIMM algorithm can effectively improve the accuracy and cost-efficiency ratio of the multiple model algorithm, and as a result is suitable for engineering applications.     

微粒群优化算法在铺排船建模中的应用

针对铺排船建立锚泊移位系统模型,利用微粒群优化算法对神经网络模型参数进行优化训练,仿真结果显示,采用该算法训练的系统模型性能得到明显改善。     

基于TSDB的船舶风险管理系统的数据预处理

针对传统数据库自身存在结构复杂、写入存储速率慢,导致无法大量写入实时数据及其数据预处理机制无法满足实时数据准确显现的缺陷,将时间序列数据库(TSDB)引入船舶风险管理系统中,同时提出基于三次指数平滑法(Holt-Winters算法)的数据预处理方法。首先通过数据解析与筛选,将异常数据剔除,然后通过Holt-Winters算法对缺失数据进行平滑处理。结果表明,引入TSDB数据库,同时使用基于Holt-Winters算法的数据预处理方法,能有效地提高数据的稳定性与准确性。     

基于改进的视线导引算法与自抗扰航向控制器的无人艇航迹控制

[目的]无人艇(USV)在复杂环境情况下会出现偏离目标航线的情况,为提高水面无人艇的抗干扰能力及实际航行的稳定性,实现对航迹的准确控制,提出一种改进的无人艇航迹控制方法.[方法]根据导航信号受环境影响的情况,对GPS信号有效和无效2种情况下的航迹控制分别进行分析,在自主可控平台上设计并实现了基于模糊控制可变船长比的视线...