基于红外图像的海上船舶特征识别算法研究

传统海上船舶特征识别算法受到可见光强弱的影响,在暗光条件下对船舶图像识别能力远远不如白天,加之船舶搜救等应用场景多为夜晚。因此,提出基于红外图像的海上船舶特征识别算法研究。首先,基于红外图像识别算法,将红外识别与可见光参量进行高精度融合计算;其次,对融合后的红外识别特征参量进行增强计算;最后,通过粒子群算法对大场景中的目标进行特征绑定,从而实现暗光条件下快速准确识别船舶特征的效果。通过实验对提出算法进行测试对比,证明提出算法在暗光条件下对船舶特征的识别能力高于传统识别算法。     

小型无人艇编队的多任务协同控制方法

针对小型水面无人艇编队的协同任务执行问题,提出一种适用于多个体、多任务协同分配的编队控制方法。为解决编队在同时执行多个任务时的成员自动分配问题,使用匈牙利算法进行最优分配计算,并设计一种距离与方位夹角耦合的任务耗费计算律;为了满足海洋测量任务中对梳子形编队转弯的功能需求,提出一种编队队形的自适应重构方法;针对无人艇编队成员的运动规划律问题,研究并设计一种适用于无人艇编队的期望航向与和航速规划律。最后通过编队航行仿真试验,对所设计方法的有效性进行了验证。     

基于粒子群K均值聚类的空中目标识别

舰艇编队面临的空中威胁日益复杂多样,正确、快速地识别目标是赢得对空防御作战的前提。在分析各传感器测量得到的空中目标威胁特征指标的基础上,将舰艇编队防空作战目标识别问题转化为最优聚类问题,建立基于粒子群聚类的目标类型识别模型。通过主成分分析将样本各特征值标准化、降维投影到新的特征空间,引入粒子群优化算法构建最优聚类识别模型,实例分析表明该方法有效,计算速度快,降低了实用的复杂度,提高了目标识别的可靠性。     

改进粒子群优化算法的舰船三维路径规划

为了提高对舰船三维路径规划和协同调度能力,提出基于改进粒子群优化算法的舰船三维路径规划方法。采用视点模型跟踪方法实现对舰船三维路径移动任务规划设计,获得舰船的方位信息编队任务分布特征量。通过改进粒子群仿生算分获取虚拟刚体状态约束特征值,结合方位信息编队移动分布情况,实现对目标舰船编队的形成、保持与跟踪识别。通过对舰船目标三维参数估计结果,实现对舰船的路径规划。仿真结果表明,采用该方法进行舰船三维路径规划的空间规划能力和参数能力较好,能准确估计舰船位置和空间方位信息。     

基于距离信息的鱼雷攻击意图判别方法研究

编队作战是未来海上作战的基本样式,进行舰艇编队水声对抗研究具有十分重要的意义。如果舰艇编队能够通过数据融合等方式获取鱼雷距离和方位的报警信息,并根据这些信息判断出鱼雷对舰艇编队的攻击意图,即鱼雷攻击的具体目标舰艇,则有助于指挥员采取有效、合理的对抗方法,从而提高舰艇编队的生存能力。论文在建立声自导鱼雷攻击模型和舰艇编队运动模型的基础上,对鱼雷从不同区域来袭时的态势划分,提出了攻击意图的判断准则,并且通过仿真验证,分析了影响判断准确度的因素,为编队协同水声对抗指挥决策提供了必要参考。     

基于距离信息的鱼雷攻击意图判别方法研究

编队作战是未来海上作战的基本样式,进行舰艇编队水声对抗研究具有十分重要的意义.如果舰艇编队能够通过数据融合等方式获取鱼雷距离和方位的报警信息,并根据这些信息判断出鱼雷对舰艇编队的攻击意图,即鱼雷攻击的具体目标舰艇,则有助于指挥员采取有效、合理的对抗方法,从而提高舰艇编队的生存能力.论文在建立声自导鱼雷攻击模型和舰艇编队运动模型的基础上,对鱼雷从不同区域来袭时的态势划分,提出了攻击意图的判断准则,并且通过仿真验证,分析了影响判断准确度的因素,为编队协同水声对抗指挥决策提供了必要参考.     

基于模糊综合评判的舰艇编队防空队形优化研究

为了降低空袭目标对舰艇编队的毁伤概率,充分发挥编队内部各武器装备的协同作战效能,在全面分析水面舰艇编队典型防空队形的基础上,针对因队形变化给水面舰艇编队防空能力带来的五方面的影响,确立了较为完备的水面舰艇防空队形评价指标体系,建立了基于模糊综合评判的防空队形评估模型,对水面舰艇编队防空队形进行了综合的定量分析和计算。该模型能较客观地反映防空队形对水面舰艇编队防空能力的影响。文章的工作对如何科学、客观地评估舰艇编队防空队形具有积极意义。     

基于PR-OWL的战术意图识别概率本体建模

网络中心环境下的战术意图识别问题具有不确定性和分布式等特点,如何描述战术意图领域的不确定知识是战术意图识别的基础。考虑到网络中心环境下战术意图识别过程中知识共享和协同识别的需要,论文首先建立一个适合网络中心环境下战术意图识别系统的框架结构;然后提出一种基于PR-OWL的战术意图领域知识的概率本体模型建模方法;最后,给出一个战术意图识别概率本体模型的设计实例。     

一种基于高阶谱特征的舰船目标识别方法

基于高分辨距离像(HRRP)的舰船目标识别问题,提出了一种基于高阶谱特征的舰船目标识别方法。在对舰船目标HRRP特性分析的基础上,首先利用姿态角进行方位约束筛选,然后通过高阶谱特征结合欧氏距离测度最近邻分类器进行识别匹配。通过10类军民船目标的实测数据进行测试,验证结果表明该方法在舰船目标识别领域具有很好的应用前景。     

基于事件触发的船舶编队有限时间控制

为改善船舶编队的时效性，针对船舶编队在海上作业时存在频繁的不必要的通信消耗问题，提出一种基于事件触发机制的有限时间控制策略。设计一个编队扩张状态观测器观测船舶动态信息并补偿船舶模型中的不确定性及外界干扰；针对自身的船舶编队系统定义一个由广义误差变量组成的固定阈值触发函数，将事件触发函数与非线性终端滑模控制器相结合，大大降低了编队控制律的更新频率；利用Lyapunov有限时间理论验证整个编队系统的有限时间稳定性，并证明控制器不存在Zeno行为。仿真结果显示，设计的编队控制器能在5s左右达到预期队形。与连续时间编队控制器相比，设计的编队控制器在保证编队队形的基础上大大降低了触发次数，从而节约了编队系统的通信资源。